鉍層狀鈣鈦礦氧化物（n=6、7）材料中的a、b位改性研究

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1、令裨蠓在桌大彥博士學(xué)位論文鉍層狀鈣政妒氧化物、材科中的、論文題目位改性研究番志成”作者姓名工、丨土丨丨材科物理與化學(xué)學(xué)科專業(yè)導(dǎo)師姓名陸亞林教援到敫到教梭〇一四年十刀完成時間肀逾新孝裁水大孝博士學(xué)位論文秘層狀耗鐵礦氧化物、材料中的、位改性研究作者姓名：雷志威學(xué)科專業(yè)：材料物理與化學(xué)導(dǎo)師姓名：陸亞林教授劉敏副教授完成時間：UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor'sdegreeA,B-sitemodificationinlayerstructuredbismuthoxidematerials(r?=6

2、,7)Author'sName：：：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除已特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含任何他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研宄所做的貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明。作者簽名：雪名成簽字日期：肅中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明作為申請學(xué)位旳條件之一，學(xué)位論文著作權(quán)擁有者授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán)，卩：學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》等有關(guān)數(shù)據(jù)庫

3、進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定?！_口保密（年）作者簽名：簽字日期：摘要摘要具有結(jié)構(gòu)的含鉍層狀氧化物材料（是一種可以在室溫或室溫以上同時表現(xiàn)出鐵電性和鐵磁性的單相多鐵材料，在高密度存儲、傳感、自旋電子器件等領(lǐng)域有著很大的潛在應(yīng)用價值。值得注意的是，現(xiàn)有《材料的鐵電、鐵磁性能相對較弱，并且與材料的層數(shù)有緊密的聯(lián)系。為進(jìn)一步提高《的多鐵性能，本文主要進(jìn)行以下研究，包括：結(jié)構(gòu)層數(shù)對位部分取代的材料鐵磁性能的影響；優(yōu)選了具有七層結(jié)構(gòu)的，對其分別進(jìn)行位或者位摻雜取代，以及、

4、位共摻雜取代，研宄對應(yīng)陶瓷材料的物相結(jié)構(gòu)、鐵電、鐵磁、介電、發(fā)光等性能；對、位共摻雜取代的具有六層結(jié)構(gòu)的的鐵電、鐵磁、漏電等性能進(jìn)行研宄，并與層結(jié)構(gòu)的材料相對比，進(jìn)一步討論層數(shù)對材料多鐵性能的影響。論文主要結(jié)果如下：第一章：主要介紹了多鐵材料的相關(guān)概念，材料的研究發(fā)展歷史，以及陶瓷常用的制備方法和性能表征手段。第二章：通過固定位取代濃度的方式，探討《材料的結(jié)構(gòu)層數(shù)對材料鐵磁性能的影響。研宄發(fā)現(xiàn)隨著層數(shù)的增加，耦合數(shù)會增加，因而導(dǎo)致鐵磁性能提高。此外與偶數(shù)層材料相比，奇數(shù)層材料中更有利于獲得好的鐵磁性。這主要是因為后者是結(jié)構(gòu)對稱性更低的單斜相，更有利于增強(qiáng)間的耦合強(qiáng)度從而提高鐵磁

5、性能。第三章：研宄了在位鈷摻雜的濃度對％陶瓷結(jié)構(gòu)、鐵電、鐵磁和介電性能的影響。發(fā)現(xiàn)在材料中，對的最大可取代量并不是由材料的容忍因子決定（和離子半徑非常接近，從容忍因子上來講，是可以完全互相取代的），而熱力學(xué)因素的影響可能更大。要保證材料的穩(wěn)定七層結(jié)構(gòu)，和的最大原子個數(shù)比為否則合成過程中材料的結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)坍塌并會伴隨著雜相的出現(xiàn)。對于保持有七層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的材料，對的取代量越多，鐵磁性能越好，材料最優(yōu)的鐵磁性能在時出現(xiàn)，而鐵電性能最優(yōu)出現(xiàn)在處，前者主要由最大的磁性耦合離子對數(shù)目決定，而后者取決于取代鐵對材料結(jié)構(gòu)和漏電性的影響。第四章：研宄和在、位共摻雜時陶瓷材料中的熒光、鐵電和鐵磁性能

6、。我們發(fā)現(xiàn)在這種層狀結(jié)構(gòu)材料中，稀土離子發(fā)光的濃度淬滅作用可以得到一定程度上的抑制，這可能是由于材料獨特的層狀結(jié)構(gòu)對晶胞內(nèi)稀土離子相互之間距離和所處格位有著一定的調(diào)控作用。另外的摻雜對材料摘要的鐵電鐵磁性能也有較為明顯的影響。第五章利用貴金屬的表面等離激元，來增強(qiáng)稀土離子摻雜的材料中光致發(fā)光強(qiáng)度。設(shè)計并制備了具有核殼殼結(jié)構(gòu)的材料。但是實驗發(fā)現(xiàn)以作為提供表面等離激元的中心不是很合適，這主要是因為在樣品進(jìn)行熱處理時，容易發(fā)生氧化并從材料中擴(kuò)散消失等問題，不利于材料的性能和使用壽命。第六章：主要研究了在、共摻的材料中，鐵磁和鐵電性能隨著摻雜濃度的變化關(guān)系。發(fā)現(xiàn)鐵磁和鐵電性能在一定的摻

7、雜濃度范圍內(nèi)會隨著的增加而增大，都在處達(dá)到最大，這是由于摻雜對于材料晶體結(jié)構(gòu)的修飾以及晶體結(jié)構(gòu)對磁耦合結(jié)構(gòu)的影響。之后系統(tǒng)研究了摻雜對材料中主要離子的價態(tài)和導(dǎo)電性的影響，也發(fā)現(xiàn)高價離子最穩(wěn)定和導(dǎo)電率最低時都是：。最后第七章是全文內(nèi)容的總結(jié)以及對未來工作的展望。關(guān)鍵詞：多鐵材料摻雜鐵電鐵磁AbstractAbstractLayer-structuredBi-containingAxrivilliusoxides113()3^+3,?-BFTOarewellknownfortheircoexis