CoFe-,2-O-,4--ABO-,3-多鐵性復(fù)合薄膜的制備與表征.pdf

1、鐵磁-鐵電多鐵性材料具有磁電效應(yīng)，即能實(shí)現(xiàn)磁電或電磁之間的轉(zhuǎn)換，因此可以使得能量在磁場(chǎng)和電場(chǎng)之間自由轉(zhuǎn)換，從而在傳感器領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。由鐵磁相和鐵電相復(fù)合而成的多鐵性復(fù)合材料能夠通過對(duì)鐵磁相和鐵電相的調(diào)制而滿足多種多樣的應(yīng)用要求。本論文采用脈沖激光沉積法(PLD)制備了0.7BiFeO3-0.3CoFe2O4(BFO-CFO)柱狀結(jié)構(gòu)和CFO/BFO層狀結(jié)構(gòu)的多鐵性復(fù)合薄膜，采用PLD法和溶膠-凝膠法相結(jié)合的成膜工藝，制備了CF

2、O-PZT層狀結(jié)構(gòu)多鐵性復(fù)合薄膜。 0.7BiFeO3-0.3CoFe2O4柱狀結(jié)構(gòu)復(fù)合多鐵薄膜的形成顯著地受到襯底溫度的影響。當(dāng)襯底溫度低于700℃時(shí)，難以得到鐵電相和鐵磁相共存的多鐵性復(fù)合薄膜，當(dāng)襯底溫度為700℃時(shí)，能得到鐵電相和鐵磁相共存的多鐵性復(fù)合薄膜。其漏電流密度隨薄膜厚度的增加而顯著增加，表現(xiàn)出較差的絕緣性。CFO/BFO層狀結(jié)構(gòu)的多鐵性復(fù)合薄膜的形成受到兩相沉積順序和BFO沉積溫度的影響。首先在560℃將CFO先

3、沉積到襯底上，隨后在670℃將BFO沉積到CFO上，能得到兩相共存的層狀結(jié)構(gòu)多鐵性復(fù)合薄膜。由于兩相的稀釋效應(yīng)，CFO/BFO層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜的介電性能和磁性能比相應(yīng)的單一薄膜小，其剩余磁化和外場(chǎng)頻率為100 kHz時(shí)介電常數(shù)分別為14 emu/cm3和72.7。CFO/PZT層狀結(jié)構(gòu)多鐵性復(fù)合薄膜中的PZT層具有(111)方向擇優(yōu)取向，CFO層厚的改變對(duì)PZT層的生長(zhǎng)沒有明顯影響。不同CFO層厚的樣品均具有飽和的電滯回線，剩余極化和矯