多鐵性材料BiFeO_3的制備及其摻雜改性研究
發(fā)布時間:2017-06-02 16:13
本文關(guān)鍵詞:多鐵性材料BiFeO_3的制備及其摻雜改性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:BiFeO_3是一種非常有應(yīng)用前景的鈣鈦礦型多鐵性功能材料,由于本身存在很多缺陷限制了現(xiàn)實中的應(yīng)用,其中最大的問題就是材料本身的多鐵性能太弱,距離應(yīng)用的要求差距還很大。如何提高BiFeO_3材料的多鐵性能成為目前亟待解決的問題。本文期望通過摻雜方法以期得到高性能的BiFeO_3材料。 本文首先以酒石酸為絡(luò)合劑通過溶膠凝膠工藝制備試驗樣品,通過分析發(fā)現(xiàn),合成的大多數(shù)BiFeO_3粉體樣品都沒有雜相,且結(jié)晶度非常好,摻雜的元素都很好摻入了樣品的晶格中;然后,對比討論了A/B位單摻雜與共摻雜對BiFeO_3粉體樣品性能的影響,我們發(fā)現(xiàn),A位Pr元素摻入的樣品的晶格結(jié)構(gòu)對比純相和B位摻Co元素的樣品發(fā)生了突變, A/B位共摻雜可以獲得比B位單摻雜更好的磁性能,從表面形貌上來看,共摻雜后晶粒的平均體積以及粘連程度變大;最后,重點研究了A位稀土元素摻雜量對共摻雜BiFeO_3粉體樣品的性能的影響,我們發(fā)現(xiàn)摻雜量0.05和0.15的樣品相對摻雜量0.1的樣品的結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生突變,摻雜量為0.1時獲得最好的鐵磁性能、漏導(dǎo)性能以及鐵電性能,這說明結(jié)構(gòu)改變是樣品性能提高最大的動因,而摻雜量為0.15時磁性是最差的,摻雜量為0.05時漏導(dǎo)性能和鐵電性能是最差的,我們認為這是由于Co的摻雜對鐵磁性的影響更大一些。 目前,對BiFeO_3摻雜的研究非常多,主要依據(jù)就是摻雜后樣品的各方面性能取決于摻雜元素的種類和摻雜的量,,而摻雜改變樣品性能的機理主要是摻雜后樣品的微觀晶格結(jié)構(gòu)會發(fā)生扭曲,由此引起電極化以及磁矩排列的變化。
【關(guān)鍵詞】:BiFeO_3 多鐵性 溶膠凝膠法 摻雜
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:O614.532
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-17
- 1.1 概述8-12
- 1.1.1 多鐵性材料9-10
- 1.1.2 BiFeO_3的結(jié)構(gòu)10-11
- 1.1.3 BiFeO_3的性能11-12
- 1.2 BiFeO_3摻雜改性及其研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 摻雜原理12-13
- 1.2.2 A/B 位摻雜13-15
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 本文研究的選題背景、意義及主要內(nèi)容16-17
- 第二章 實驗及其表征技術(shù)17-26
- 2.1 合成方法概述17-19
- 2.2 本論文的試驗方法19-21
- 2.2.1 試驗藥品和設(shè)備20
- 2.2.2 實驗步驟20-21
- 2.3 測試技術(shù)21-25
- 2.3.1 X 射線衍射(XRD)22-23
- 2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)23
- 2.3.3 拉曼光譜儀23-24
- 2.3.4 振動樣品磁強記(VSM)24
- 2.3.5 鐵電測試儀24-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第三章 BiFeO_3樣品的單摻雜以及共摻雜研究26-32
- 3.1 BiFeO_3、BiFeCo0.05O_3以及 BiPr0.1FeCo0.05O_3樣品的結(jié)構(gòu)分析26-29
- 3.1.1 XRD 圖譜分析26-28
- 3.1.2 拉曼光譜分析28-29
- 3.2 BiFeO_3、BiFeCo0.05O_3以及 BiPr0.1FeCo0.05O_3樣品的性能研究29-31
- 3.2.1 表面形貌研究29-30
- 3.2.2 鐵磁性能研究30-31
- 3.3 本章小結(jié)31-32
- 第四章 Pr 摻雜量對共摻雜 BiFeO_3樣品的影響32-39
- 4.1 BiPrxFeCo0.05O_3(x=0.05,0.1,0.15)樣品的結(jié)構(gòu)分析32-34
- 4.1.1 XRD 圖譜分析32-33
- 4.1.2 拉曼光譜分析33-34
- 4.2 BiPrxFeCo0.05O_3(x=0.05,0.1,0.15)樣品的性能研究34-37
- 4.2.1 表面形貌研究34-35
- 4.2.2 鐵磁性能研究35
- 4.2.3 漏導(dǎo)特性研究35-36
- 4.2.4 鐵電性能研究36-37
- 4.3 本章小結(jié)37-39
- 第五章 總結(jié)與展望39-41
- 5.1 全文總結(jié)39-40
- 5.2 工作展望40-41
- 參考文獻41-46
- 附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文46-47
- 附錄 2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目47-48
- 致謝48
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 遲振華;靳常青;;單相磁電多鐵性體研究進展[J];物理學(xué)進展;2007年02期
本文關(guān)鍵詞:多鐵性材料BiFeO_3的制備及其摻雜改性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:415832
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