本文關(guān)鍵詞：幾種鈣鈦礦氧化物的發(fā)光、電學(xué)和磁學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 鈣鈦礦氧化物 光致發(fā)光 電性質(zhì) 相轉(zhuǎn)變 水熱法 磁性

【摘要】：鈣鈦礦氧化物具有非常豐富的物理性質(zhì),如鐵電性、壓電性和磁性等,這些物理性質(zhì)使得鈣鈦礦氧化物成為近年來(lái)物理學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。本文研究了不同濃度的Er3‘離子摻雜和溫度對(duì)于0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3(BNT-6BT:xEr,0≤x≤0.02多功能陶瓷的結(jié)構(gòu)、形貌、光致發(fā)光性能、壓電性能和鐵電性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)Er3+離子摻雜的濃度達(dá)到x=0.0075時(shí),BNT-6BT:xEr陶瓷在綠光(550 nm)處的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值,當(dāng)x0.02時(shí),極化后陶瓷樣品的綠光發(fā)光強(qiáng)度弱于未極化的陶瓷樣品,當(dāng)x=0.02時(shí),極化后的陶瓷綠光的發(fā)光強(qiáng)度變強(qiáng)；隨著Er3+離子的摻入,降低了BNT-6BT:xEr陶瓷的鐵電-弛豫轉(zhuǎn)變溫度(TF.R)和退極化溫度(Td),減弱了其鐵電性能,進(jìn)而減弱其壓電性能,其TF-R從76°C(x=0)降低至46°C@=0.02)；并且,隨著x值的增加,BNT-6BT:xEr陶瓷的壓電性能和鐵電性能都有所減弱,但是,適量的Er3+離子摻雜,使BNT-6BT:xEr陶瓷能夠同時(shí)具備良好的光致發(fā)光性能和電學(xué)性能,從而能夠應(yīng)用于集優(yōu)良的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)的多功能器件中。本文通過(guò)采用水熱反應(yīng)法制備了單相的BiFeO3和Bi2Fe409材料,,并進(jìn)一步研究了BiFeO3和Bi2Fe409的制備條件、相純度,形貌以及磁性之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所制備的BiFeO3呈無(wú)規(guī)則形狀,其晶粒～5.0 um,而B(niǎo)i2Fe4O9則呈長(zhǎng)約500 nm,厚度為55 nm的薄片狀；BiFeO3和Bi2Fe409中Bi離子和Fe離子都是+3價(jià)；BiFeO3在低溫下呈現(xiàn)出弱鐵磁行為,在10 K下,外磁場(chǎng)加至20kOe時(shí),最大磁化強(qiáng)度和剩余磁化強(qiáng)度分別為0.13 emu/g和0.004 emu/g;而在10-300K時(shí),Bi2Fe4O9則呈現(xiàn)出反鐵磁行為。BiFeO3的Tf為～125 K,當(dāng)溫度從300 K逐漸降低至Tf時(shí),BiFeO3表現(xiàn)出一定的抗磁性,從低溫到Tf處,則表現(xiàn)出典型的自旋玻璃態(tài)行為,Bi2Fe4O9的TN溫度大概在250 K附近。本文探索研究了不同濃度的Cr2O3摻雜,對(duì)0.71BiFeO3-0.29BaTiO3陶瓷的結(jié)構(gòu)和鐵電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),0.71BiFeO3-0.29BaTiO3陶瓷隨著Cr2O3的摻入,陶瓷的晶粒尺寸明顯變小了,但其晶體結(jié)構(gòu)仍然是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；同時(shí),隨著x的增加,0.71 BiFeO3-0.29BaTiO3:xCr2O3(0≤x≤0.025)陶瓷的鐵電性能有所減弱。
【關(guān)鍵詞】：鈣鈦礦氧化物 光致發(fā)光 電性質(zhì) 相轉(zhuǎn)變 水熱法 磁性
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物簡(jiǎn)介11-15
• 1.1.1 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)概述11-13
• 1.1.2 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的物理性質(zhì)13-15
• 1.2 光致發(fā)光和稀土發(fā)光材料15-16
• 1.3 幾種典型的鈣鈦礦材料16-18
• 1.3.1 Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基無(wú)鉛壓電材料16-17
• 1.3.2 BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9磁性材料17
• 1.3.3 (1-x)BiFeO_3-xBaTiO_3基無(wú)鉛壓電陶瓷17-18
• 1.4 本論文的工作18-19
• 參考文獻(xiàn)19-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法23-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要原料23
• 2.2 材料合成制備工藝23-26
• 2.2.1 固相法制備無(wú)鉛壓電陶瓷23-26
• 2.2.2 水熱法制備BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9材料26
• 2.3 結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試26-29
• 2.3.1 物相結(jié)構(gòu)分析26
• 2.3.2 顯微結(jié)構(gòu)分析26-27
• 2.3.3 壓電性能測(cè)試分析27
• 2.3.4 鐵電性能測(cè)試分析27
• 2.3.5 介電溫譜測(cè)試分析27-28
• 2.3.6 樣品光致發(fā)光性能測(cè)試28
• 2.3.7 X射線光電子能譜測(cè)試28
• 2.3.8 磁性測(cè)試28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 參考文獻(xiàn)30-31
• 第三章 0.94Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3：xEr(BNT-6BT：xEr)多功能陶瓷的制備和性能研究31-49
• 3.1 引言31-33
• 3.2 BNT-6BT：xEr陶瓷的制備、表征和性能測(cè)試33-34
• 3.2.1 BNT-6BT：xEr陶瓷樣品的制備33
• 3.2.2 BNT-6BT：xEr陶瓷的表征和性能測(cè)試33-34
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析34-46
• 3.3.1 XRD圖譜分析34
• 3.3.2 SEM圖譜分析34-36
• 3.3.3 光致發(fā)光性能測(cè)試分析36-38
• 3.3.4 BNT-6BT：xEr陶瓷的介電溫譜測(cè)試分析38-40
• 3.3.5 BNT-6BT：xEr陶瓷的壓電性能測(cè)試分析40
• 3.3.6 BNT-6BT：xEr陶瓷的鐵電性能測(cè)試分析40-43
• 3.3.7 BNT-6BT：xEr(x=0.0075)陶瓷的變溫壓電、鐵電性能測(cè)試分析43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 參考文獻(xiàn)47-49
• 第四章 BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9材料的制備和性能研究49-57
• 4.1 引言49-50
• 4.2 BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9材料的制備、表征和性能測(cè)試50-51
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)用化學(xué)藥品50
• 4.2.2 水熱法制備BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9材料50-51
• 4.2.3 BiFeO_3和Bi_2Fe_4O_9材料的表征和性能測(cè)試51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析51-55
• 4.3.1 XRD圖譜分析51-52
• 4.3.2 SEM圖譜分析52-53
• 4.3.3 XPS圖譜分析53-54
• 4.3.4 磁性數(shù)據(jù)分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-57
• 第五章 0.71BiFeO_3-0.29BaTiO_3：xCr_2O_3(BF-29BT：xCr_2O_3)壓電陶瓷的制備和性能研究57-65
• 5.1 引言57-58
• 5.2 BF-29BT：xCr_2O_3陶瓷的制備、表征和性能測(cè)試58-59
• 5.2.1 BF-29BT：xCr_2O_3陶瓷的制備59
• 5.2.2 BF-29BT：xCr_2O_3陶瓷的表征和性能測(cè)試59
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析59-62
• 5.3.1 XRD圖譜分析59-60
• 5.3.2 SEM圖譜分析60
• 5.3.3 鐵電性能測(cè)試分析60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 碩士期間發(fā)表文章67-69
• 致謝69-70

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 曾佳;汪浩;朱滿康;嚴(yán)輝;;鈣鈦礦氧化物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其催化性能的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年01期

2 韓紅濤;唐有根;;氧電極催化劑鈣鈦礦氧化物的制備及催化性能[J];電源技術(shù);2006年06期

3 鐘肇暉,侯文華,丁維平,陳懿,陳曉源,朱永元,閔乃本;正戊胺插層的層狀鈣鈦礦氧化物[J];科學(xué)通報(bào);2000年21期

4 商景林;袁松柳;曹恒;王永強(qiáng);尹詩(shī)巖;;失配因子σ~2對(duì)摻雜錳基鈣鈦礦氧化物輸運(yùn)性質(zhì)的影響[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2006年05期

5 魏寧;高艷陽(yáng);王金霞;彭慧慧;;硬脂酸法制備層狀鈣鈦礦氧化物K_2La_2Ti_3O_(10)[J];化工中間體;2011年09期

6 呂惠賓;金奎娟;趙昆;何萌;劉國(guó)珍;邢杰;仇杰;楊國(guó)楨;;鈣鈦礦氧化物多功能p-n異質(zhì)結(jié)的制備和特性研究[J];功能材料信息;2007年05期

7 馬智,秦永寧,王士文,梁珍成,齊曉周;Ni系鈣鈦礦氧化物導(dǎo)電性及其CO氧化活性[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);1997年04期

8 馬文會(huì),謝剛,陳書(shū)榮,張雄飛;未摻雜與Sr摻雜的LaMnO_3鈣鈦礦氧化物熱力學(xué)計(jì)算(英文)[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2002年01期

9 董匯澤;;摻雜雙鈣鈦礦氧化物(Sr_(2-x)La_x)FeMoO_6的溶膠-凝膠法制備[J];青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年06期

10 王海燕,張國(guó),李麗,張新,袁福龍,付宏剛;低溫燃燒法制備La_(1-x)Cs_xFeO_3復(fù)合氧化物及其貧燃條件下對(duì)NO催化凈化的活性與機(jī)理[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 何洪;劉美;戴洪興;邱文革;訾學(xué)紅;;納米LaCoO_3鈣鈦礦氧化物的低溫合成[A];第十三屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

2 張利文;張胤;王強(qiáng);張樂(lè);呂寧;孫凱;郭海軍;李昭進(jìn);王明;;鈣鈦礦氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)的結(jié)構(gòu)和性能[A];第十三屆（2009年）冶金反應(yīng)工程學(xué)會(huì)議論文集[C];2009年

3 蔣麗珍;徐象繁;許祝安;;La_(1-x)Sr_xCoO_3(0.1≤X≤0.5)的結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性質(zhì)研究[A];2005年中國(guó)固體科學(xué)與新材料學(xué)術(shù)研討會(huì)專(zhuān)輯[C];2005年

4 蔣麗珍;徐象繁;許祝安;葛洪良;吳瓊;;鈣鈦礦氧化物L(fēng)a_(1-x)Sr_xCoO_3的磁性質(zhì)[A];2005年中國(guó)固體科學(xué)與新材料學(xué)術(shù)研討會(huì)專(zhuān)輯[C];2005年

5 徐俊峰;劉堅(jiān);趙震;張桂臻;段愛(ài)軍;姜桂元;;羧基表面改性PMMA微球及三維有序大孔鈣鈦礦氧化物催化劑的制備[A];第六屆全國(guó)環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 胡士奇;多重價(jià)態(tài)錳鈣鈦礦氧化物的電輸運(yùn)性質(zhì)及機(jī)理研究[D];吉林大學(xué);2010年

2 劉暢;新型Na摻雜雙鈣鈦礦氧化物的制備與性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2010年

3 黃科科;三重價(jià)態(tài)錳鈣鈦礦氧化物與原子尺寸p-n結(jié)性能研究[D];吉林大學(xué);2007年

4 錢(qián)彥;壓力對(duì)幾種鈣鈦礦氧化物功能材料光電性質(zhì)等物性影響的研究[D];南京理工大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧凡亮;La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3鈣鈦礦氧化物作為鋰空氣電池催化劑的設(shè)計(jì)與改性研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 焦龍;幾種鈣鈦礦氧化物陶瓷和薄膜超晶格的制備與物性研究[D];南京大學(xué);2014年

3 張慧敏;鈣鈦礦氧化物異質(zhì)結(jié)的第一性原理研究[D];東南大學(xué);2015年

4 胡斌;幾種鈣鈦礦氧化物的發(fā)光、電學(xué)和磁學(xué)性能研究[D];南京大學(xué);2016年

5 魏寧;層狀鈣鈦礦氧化物的插層研究[D];中北大學(xué);2012年

6 王萌;鈣鈦礦氧化物超晶格的制備與電磁性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

7 商景林;具有非化學(xué)計(jì)量和不同A-位尺寸的ABO_3型Mn基鈣鈦礦氧化物的制備及物性[D];華中科技大學(xué);2006年

8 徐洪芳;雙鈣鈦礦氧化物體系的結(jié)構(gòu)和磁性[D];揚(yáng)州大學(xué);2008年

9 潮洛蒙;鈣鈦礦氧化物（La_（1-x）Pr_x）_（0.6）Sr_（0.4）Co_（0.8）Fe_（0.2）O_（3-δ）的微結(jié)構(gòu)與氧化學(xué)擴(kuò)散性能的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2009年

10 范厚剛;稀土鈣鈦礦氧化物L(fēng)a_（1-x）Nd_xNiO_3材料的合成及結(jié)構(gòu)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：888910