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钕掺杂钛酸铋(Bi4-xNdxTi3O12)以其高剩余极化强度、良好的抗疲劳特性和介电响应快等优点，成为人们近年来研究的热点。本论文采用溶胶-凝胶模板法，通过把溶胶凝胶工艺和纳米孔氧化铝模板结合起来制备出了Bi4-xNdxTi3O12纳米管阵列，最后采用现代材料分析方法对所制备样品进行了一系列表征。主要工作及研究成果如下：
1、分别在硫酸、草酸、磷酸体系中制备出高度有序纳米孔AAO模板，通过XRD及SEM表征，研究了AAO模板的基本性质和制备条件对模板有序性的影响，并提出了多孔氧化铝膜的形成与发展模型；
2、以孔径分别为100nm和200nm的AAO膜为模板，结合传统溶胶-凝胶工艺，采用负压法制备了Bi4-xNdxTi3O12(x=0.4，0.75，0.85)纳米管阵列；
3、采用现代材料测试方法对纳米管阵列形貌、物相、微结构、声子振动特性、电学及铁电性能进行了表征，结果表明所合成样品为正交钙钛矿相多晶结构，纳米管分散性较好且尺寸均匀，与所用模板孔径一致；TEM显示纳米管结晶性较好且晶粒尺寸均匀；Raman光谱显示，随着Nd含量的增多，对类钙钛矿层的Bi-O键及TiO6结构的振动模均有一定程度的影响，表明Nd3+以取代方式进入类钙钛矿层取代A位Bi3+离子；纳米管阵列的I-V特性显示，在电压从±30V范围内变化时，对于三种Nd掺杂样品的电流密度均成非线性变化，且均在1.4×10-10A/cm2以下，具有较好的半导体特性；纳米管阵列的P-E回线显示出所合成纳米管阵列均表现出明显的铁电性，x=0.85时，剩余极化最大，Pr和Ec分别约为1μC·cm-2和133kV·cm-1。