多鐵性材料BiFeO3的制備及其摻雜改性研究.pdf

1、BiFeO3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(shí)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BiFeO3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BiFeO3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(yàn)樣品，通過分析發(fā)現(xiàn)，合成的大多數(shù)BiFeO3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

2、樣品的晶格中；然后，對(duì)比討論了 A/B位單摻雜與共摻雜對(duì) BiFeO3粉體樣品性能的影響，我們發(fā)現(xiàn)，A位Pr元素?fù)饺氲臉悠返木Ц窠Y(jié)構(gòu)對(duì)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(lái)看，共摻雜后晶粒的平均體積以及粘連程度變大；最后，重點(diǎn)研究了A位稀土元素?fù)诫s量對(duì)共摻雜BiFeO3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(duì)摻雜量0.1的樣品的結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生突變，摻

3、雜量為0.1時(shí)獲得最好的鐵磁性能、漏導(dǎo)性能以及鐵電性能，這說(shuō)明結(jié)構(gòu)改變是樣品性能提高最大的動(dòng)因，而摻雜量為0.15時(shí)磁性是最差的，摻雜量為0.05時(shí)漏導(dǎo)性能和鐵電性能是最差的，我們認(rèn)為這是由于Co的摻雜對(duì)鐵磁性的影響更大一些。
　　目前，對(duì)BiFeO3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(jī)理主要是摻雜后樣品的微觀晶格結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生扭曲，由此引起電極化以及磁矩排列的變化