釹摻雜改性鈦酸鉍納米管陣列的制備與表征.pdf

1、釹摻雜鈦酸鉍(Bi4-xNdxTi3O12)以其高剩余極化強度、良好的抗疲勞特性和介電響應快等優(yōu)點，成為人們近年來研究的熱點。本論文采用溶膠-凝膠模板法，通過把溶膠凝膠工藝和納米孔氧化鋁模板結(jié)合起來制備出了Bi4-xNdxTi3O12納米管陣列，最后采用現(xiàn)代材料分析方法對所制備樣品進行了一系列表征。主要工作及研究成果如下：
　　 1、分別在硫酸、草酸、磷酸體系中制備出高度有序納米孔AAO模板，通過XRD及SEM表征，研究了AAO

2、模板的基本性質(zhì)和制備條件對模板有序性的影響，并提出了多孔氧化鋁膜的形成與發(fā)展模型；
　　 2、以孔徑分別為100nm和200nm的AAO膜為模板，結(jié)合傳統(tǒng)溶膠-凝膠工藝，采用負壓法制備了Bi4-xNdxTi3O12(x=0.4，0.75，0.85)納米管陣列；
　　 3、采用現(xiàn)代材料測試方法對納米管陣列形貌、物相、微結(jié)構(gòu)、聲子振動特性、電學及鐵電性能進行了表征，結(jié)果表明所合成樣品為正交鈣鈦礦相多晶結(jié)構(gòu)，納米管分散性較好且

3、尺寸均勻，與所用模板孔徑一致；TEM顯示納米管結(jié)晶性較好且晶粒尺寸均勻；Raman光譜顯示，隨著Nd含量的增多，對類鈣鈦礦層的Bi-O鍵及TiO6結(jié)構(gòu)的振動模均有一定程度的影響，表明Nd3+以取代方式進入類鈣鈦礦層取代A位Bi3+離子；納米管陣列的I-V特性顯示，在電壓從±30V范圍內(nèi)變化時，對于三種Nd摻雜樣品的電流密度均成非線性變化，且均在1.4×10-10A/cm2以下，具有較好的半導體特性；納米管陣列的P-E回線顯示出所合成納米