含鉍層狀鈣鈦礦型薄膜多鐵性能與回線動(dòng)力學(xué)標(biāo)度.pdf_第1頁(yè)
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1、本研究把磁性基團(tuán)BiFeO3、YFeO3或BiFe0.5Co0.5O3插入到層狀鈣鈦礦型鐵電體 Bi4Ti3O12基質(zhì)中，以期合成室溫單相磁電多鐵性材料。用溶膠-凝膠工藝在Pt/Ti/SiO2/Si襯底上成功制備了單相的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0、1.5)、Bi4Ti3O12-YFeO3和Bi4Ti3O12-BiFe0.5Co0.5O3多鐵薄膜，研究了室溫下薄膜的鐵電、介電、磁性和磁介電性能。為獲

2、取薄膜中鐵電疇結(jié)構(gòu)和極化翻轉(zhuǎn)信息，還研究了Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0)和Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜的回線動(dòng)力學(xué)標(biāo)度。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴室溫下層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0、1.5)薄膜具有良好的鐵電性，隨被插入磁性單元BiFeO3層數(shù)增加，薄膜的弱鐵磁性如期增強(qiáng)。Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜呈顯著的室溫磁介電效應(yīng)，在外磁場(chǎng)0.45 T和測(cè)試頻

3、率100 kHz時(shí)，其磁介電耦合系數(shù)MDC值達(dá)3.5%。在高頻強(qiáng)電場(chǎng)下，Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜的回線動(dòng)力學(xué)標(biāo)度關(guān)系為∝f-0.05Eo1.26，與Bi4Ti3O12-0.5BiFeO3薄膜相比，該薄膜的回線面積對(duì)頻率和外場(chǎng)幅值的依賴性更弱，其鐵電性能更穩(wěn)定。⑵制備了室溫下鐵電性和弱鐵磁性共存的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜，其剩余極化2Pr與飽和磁化強(qiáng)度Ms分別為53.62C/cm2和0.50emu/

4、cm3。當(dāng)外加電場(chǎng)幅值在10-30kV/cm范圍時(shí)，Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜依次存在著歐姆導(dǎo)電、空間電荷限制電流和陷阱填充導(dǎo)電三種導(dǎo)電機(jī)制。⑶制備了有一定c軸擇優(yōu)取向的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-BiFe0.5Co0.5O3多鐵薄膜，其剩余極化2Pr與飽和磁化強(qiáng)度Ms分別為20?C/cm2和4.3 emu/cm3。該Ms值遠(yuǎn)高于上述 Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜的 Ms值0.45emu/cm3。在0.45T/100

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