BFO系磁电陶瓷材料的掺杂改性研究

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多铁性材料:同时至少具有铁电、铁磁、铁弹中两种特性的材料。本文要研究的多铁性磁电材料是多铁性材料的一个重要的分支。这种材料具有铁电和铁磁有序。BiFeO3(BFO)是目前为止唯一同时在室温以上具有铁电性和磁性的材料,而且具有磁电效应,是一种非常有应用潜力的材料,但是BiFeO3有制备方法复杂、纯相不易获得、漏电流大、磁电耦合效应小的缺点。本文分别采用快速烧结与固相相结合的方法和传统的固相法,以氧化铋、氧化铁为原料,用氧化镧和氧化钐为掺杂,制备出了单相的BiFeO3陶瓷样品、Bi1-xSmxFeO3(x=0.02-0.2)陶瓷样品、Bi9-xLaxTi3Fe5O27(x=1、2、3)陶瓷样品。固相法以其工艺简单,制备出的材料均匀,成分容易控制,成本低等特点,成为制备陶瓷材料的常用方法。在普通的炉子里采用快速烧结与固相相结合的方法经过多次试验制备出单相BiFeO3和Bi1-xSmxFeO3(x=0.02-0.2)陶瓷样品。采用荷兰帕纳科公司X、PertPRO型X-RAY衍射仪进行微观结构分析,得出制备出单相的最佳条件。采用WayneKerr公司的精密阻抗分析仪(6500B)进行不同温度下的介电常数测量,并分析了介温曲线。最后采用传统的固相方法制备了Bi9-xLaxTi3Fe5O27(x=1、2、3)陶瓷样品。通过相结构和形貌分析,发现陶瓷样品的结构并没有随着La的增加而变化,但是La的掺杂抑制了晶粒生长。且对样品进行了介电、铁电、铁磁、光属性的测量,并对其进行了分析。
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