多鐵材料是一種同時(shí)具有兩種以上鐵有序(即鐵電性、鐵磁性和鐵彈性)的材料,并且這幾種鐵有序之間可以相互耦合。BiFeO₃是少數(shù)一類在室溫下具有多鐵性的單相材料,因具有高的居里溫度(T_c≈1103K)和高的尼爾溫度(T_N≈643 K)而備受關(guān)注。BiFeO₃多鐵材料在傳感器、鐵電存儲(chǔ)器、多態(tài)存儲(chǔ)器和自旋電子器件中有廣泛的應(yīng)用前景,相關(guān)研究被廣泛報(bào)道。本文以此為背景,采用等離子燒結(jié)法(SPS)制備了BiFeO₃納米陶瓷,通過(guò)打破BiFeO₃自身的反鐵磁螺旋周期(62 nm),提高其磁性,同時(shí)研究了晶粒尺寸對(duì)BiFeO₃陶瓷電學(xué)特性和熱缺陷類型的影響。在上述研究基礎(chǔ)上,對(duì)B位摻雜BiFeO₃納米陶瓷(BiFe_0.95Ti_0.05O₃)的鐵電性、介電性和鐵磁性進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并深入探討了晶粒尺寸和晶格結(jié)構(gòu)畸變對(duì)納米陶瓷的鐵電性和鐵磁性的影響。進(jìn)一步地,對(duì)比...

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 BiFeO₃多鐵材料的特性
    1.3 納米結(jié)構(gòu)BiFeO₃的研究進(jìn)展
    1.4 BiFeO₃的摻雜改性研究進(jìn)展
    1.5 本論文的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
2 BiFeO₃基納米陶瓷的制備原理
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.2 微觀測(cè)試及性能表征
3 菱方相BiFeO₃納米陶瓷的制備及其物性研究
    3.1 BiFeO₃陶瓷的制備工藝
    3.2 純相BiFeO₃的物相分析和微觀形貌
    3.3 不同晶粒尺寸BiFeO₃陶瓷的介電性能
    3.4 BiFeO₃陶瓷的鐵磁性分析
    3.5 BiFeO₃陶瓷的缺陷模型和第一性原理分析
    本章小結(jié)
4 菱方相BiFe_0.95Ti_0.05O₃納米陶瓷的制備及其物性研究
    4.1 Ti摻雜BiFeO₃納米陶瓷的制備
    4.2 BiFe_0.95Ti_0.05O₃的物相及微結(jié)構(gòu)分析
    4.3 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的介電性能分析
    4.4 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的鐵電性和鐵磁性分析
    4.5 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷自發(fā)磁化的交換作用和電子跳躍模型
    本章小結(jié)
5 正交相Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃基納米陶瓷的制備及其物性研究
    5.1 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃納米陶瓷的制備
    5.2 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃陶瓷的結(jié)構(gòu)與微觀形貌分析
    5.3 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的鐵電性分析及其模型解釋
    5.4 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的阻抗譜及缺陷分析
    5.5 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的鐵磁性分析
    本章小結(jié)
6 正交相Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃納米陶瓷的制備及其物性研究
    6.1 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃納米陶瓷的制備
    6.2 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃納米陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)
    6.3 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的電學(xué)特性表征
    6.4 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的鐵磁性及RKKY模型
    6.5 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的介電弛豫與電導(dǎo)
    本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 本文結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3823116