純相BiFeO-,3-陶瓷的制備及鐵電性能研究.pdf

1、鐵酸鉍(BiFe03)是一種在室溫下同時具有鐵電性和磁性的典型的單相多鐵性材料。鐵電性與磁性之間存在的磁電耦合效應(yīng)可以實現(xiàn)鐵電性和磁性的相互調(diào)控，在信息存儲器、傳感器、自旋電子學(xué)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但是，鉍離子的揮發(fā)和氧空位的產(chǎn)生導(dǎo)致難以制備出純相的BiFe03，并且其室溫下漏電流較大導(dǎo)致電學(xué)性能難以測量。因此，對純相BiFe03的研究仍是目前的熱點之一。
　　 本實驗以硝酸鉍和硝酸鐵為原料，采用溶膠-凝膠工藝制備了純相的

2、BiFe03粉體。研究了在不同煅燒溫度(500-800℃)對BiFe03粉體物相的影響。X射線衍射分析(XRD)結(jié)果表明700℃煅燒時可以得到純相的BiFe03粉體。掃描電鏡(SEM)結(jié)果表明BiFe03粉體的晶粒粒徑隨著煅燒溫度的升高而增加，700℃煅燒時得到純相BiFe03粉體的平均粒徑為500nm，而經(jīng)800℃煅燒的BiFe03粉體的晶粒粒徑增加到3μm。
　　 用溶膠-凝膠工藝制備出BiFe03前驅(qū)體，在不同溫度(500

3、-800℃)、不同氣氛（O2和N2）中煅燒制備了BiFe03粉體，然后在02或N2氣氛條件下燒結(jié)得到了BiFe03陶瓷。用X射線衍射技術(shù)對比分析了不同條件下BiFe03陶瓷的物相組成，結(jié)果表明BiFe03粉體的煅燒溫度及燒結(jié)過程中采用不同的氣氛對BiFe03陶瓷的物相組成有重要影響。700℃煅燒的BiFe03粉體在N2中800℃燒結(jié)可以得到純相的BiFe03陶瓷。室溫下純相的BiFe03陶瓷樣品成菱形鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，屬于R3m群，其晶粒粒徑