Pb(Zr,Ti)O3膜-CoFe2O4陶瓷磁電復(fù)合體系的制備與性能研究.pdf

1、多鐵性磁電材料不但同時(shí)具有鐵電、鐵磁等單一鐵性，而且通過電荷序和自旋序之間的耦合還具備一些新的效應(yīng)(如磁電效應(yīng))，在傳感器、新型磁電儲存器、電容-電感一體化器件等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。其中，磁電復(fù)合材料因其在室溫優(yōu)異的磁電耦合效應(yīng)被研究者廣泛關(guān)注。本論文以鐵電相Pb(Zr,Ti)O3(PZT)與磁性相CoFe2O4(CFO)構(gòu)成的磁電復(fù)合材料為研究對象，對其成分、取向等相關(guān)的正磁電效應(yīng)展開研究。
　　利用溶膠-凝膠法在拋光的Co

2、Fe2O4陶瓷基片上低溫復(fù)合不同成分的Pb(ZrxTi1-x)O3(x=0.2、0.4、0.52、0.6和0.8)薄膜，獲得準(zhǔn)2-2型磁電復(fù)合體系，該復(fù)合體系有效避免了傳統(tǒng)高溫共燒帶來的共燒失配、兩相界面間原子互擴(kuò)散或(和)反應(yīng)等一系列問題。通過對不同成分PZT膜/CFO陶瓷磁電復(fù)合體系磁電性能的表征和分析表明：該復(fù)合體系具有明顯的室溫磁電耦合效應(yīng)，磁電耦合系數(shù)(αE31)隨外加偏轉(zhuǎn)直流磁場的的變化規(guī)律與CFO陶瓷基片的壓磁系數(shù)(dλ/

3、dH)隨外加偏轉(zhuǎn)直流磁場的變化規(guī)律一致，表明該復(fù)合體系中CFO、PZT兩相間的耦合機(jī)制是以應(yīng)變(力)為中介的“磁-力-電”耦合。不同成分PZT膜/CFO陶瓷磁電復(fù)合體系室溫面內(nèi)最大磁電耦合系數(shù)分別為26.7、33.3、54.5、35.8和28.1 mV/cm·Oe。MPB成分的PZT膜/CFO陶瓷磁電復(fù)合結(jié)構(gòu)的電性能最優(yōu)。通過引入晶種層獲得[100]取向Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜。通過對PZT/PbO/CFO和PZT/CF