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铋系层状钙钛矿结构单相多铁性材料薄膜的研究在多铁性材料研究领域占到越来越大的比重,其中,Bi5Ti3FeO15(BFTO)由于铁电性能良好并且具有磁电耦合效应,受到了广泛关注。但是,BTFO材料磁性能不够理想,磁电耦合效应较弱,因此有必要对其作进一步的探索与研究。我们尝试通过稀土元素掺杂的工艺,对BTFO薄膜的性能进行改善。本文介绍了BTFO薄膜的制备、结构、铁电、磁性、磁电效应以及光伏效应等方面的研究,且分析了稀土元素镝(Dy)掺杂对其性能的影响。 我们利用Sol-Gel法成功的制备了纯相及稀土元素镝A位掺杂的BTFO薄膜,薄膜热处理过程为:每层低温240℃烘烤3分钟,然后在750℃退火5分钟,重复若干次以保证所需薄膜厚度,在750℃终退火20分钟。我们分别对纯相和A位Dy掺杂的多铁性薄膜BTFO的结构、表面形貌、多铁性能、光伏性能以及磁电效应进行了表征和分析。结果表明,BTFO薄膜在室温下同时具备铁电性及铁磁性,同时,与纯相的BTFO薄膜相比,Dy掺杂的薄膜铁电、铁磁以及磁电性能均有明显改善:铁电剩余极化强度提升2-3倍,漏电流强度降低了1-2个数量级,饱和磁化强度和剩余磁化强度有大幅度提升,并且我们材纯相和掺杂样品中都探测到了磁电效应,掺杂样品的磁电压系数明显高于纯相样品 此外,我们还对薄膜的光伏响应做出了研究,结果表明:Dy掺杂导致样品带隙变窄,光谱响应发生红移。