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《多鐵性鐵酸鉍材料及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要多鐵性材料是一種因為結構參數有序而導致鐵電性(反鐵電性)、鐵磁性(反鐵磁性)、鐵彈性同時存在的多功能材料。鐵酸鉍(BiFe03)作為一種典型的單相多鐵性材料,其功能特性的耦合賦予了它特殊的使用性能,可望廣泛應用于濾波器、傳感器與執(zhí)行器、存儲器及非線性光學器件,成為當前的研究熱點。本論文以BiFe03(BFO)為主要研究對象,采用低溫自蔓延燃燒“軟化學’’工藝制備結構穩(wěn)定的BiFe()3納米多晶粉體。在深入分析BiFe03納米粉體和陶瓷的改性機理的基礎上,同時采用電化學陰極沉積法制備含BiFe03相的薄膜,對
2、材料和工藝問題作了創(chuàng)新性和探索性研究。我們試圖探討新的制備方法,制備出純凈單相的BiFe03,使深入研究BiFe03中的磁電相關性成為可能。主要有以下方面的內容:1.詳細研究了用低溫自蔓延燃燒工藝獲得BiFe03納米粉體,對制備過程中的各主要影響因素進行了研究,系統(tǒng)的介電性能的影響及其改性機理。利用低溫自蔓延燃燒“軟化學”工藝制備結構穩(wěn)定的BiFe03納米多晶粉體。研究了不同的制各工藝條件下納米粉體的性能,利用X射線衍射(Ⅺ之D),掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對粉體結構、性能進行了分析使納米粉體制備工藝得
3、到一定改善。2.研究了低溫燃燒法結合快速燒結制備多鐵性BiFe03陶瓷。利用RTA快速退火技術對BiFe03進行Ba摻雜改性,得到了最佳磁滯回線、電滯回線和最佳摻雜比.對于Bil.xBaxFe03體系,當x=0.1、0.2時,屬于菱形鈣鈦礦結構。鋇引起Fe3+.O.Fd+和Fe_4+.o.Fe3+的鍵角改變,使這個體系具有鐵磁性。3.采用電化學陰極沉積法,在硝酸鹽水溶液中,制備了ITO基片上生長含鐵酸鉍相的薄膜。探討了薄膜生長機理,研究了不同工藝條件對薄膜成分、物相的影響。關鍵詞:BiFe03,多鐵性,燃燒合成,納
4、米粉體,電化學沉積ABSTRACTABSTRACTMultiferroicsaremultifunctionalmaterialswhiehexhibitscoexistenceofferroelec-tricity(oruntiferroelectricity),ferromagnetism(orantiferromagnetism)andferroelas—ticity(orferroelasticity)becauseofcontinuousseriesoffabricparameter.Asatypi蒯si
5、ngle-phasemultiferroic,Bismuthferrite(BiVe03)ofperovskitestructurehasattractedrenewedandeverincreasingresearchinterestduringthepastseveralyears.whichlikelycouldbewiddyappliedtosuchasFilter,Sensor,Performor,Executor,Inf-ormationstorageandNon-linearopticalhardwa
6、re.ThemajorworkinthisdissertationistodoresearchonBiFe03byintroducingseveraldifferentsynthesismethods,whichincludesthefollowingthreeparts:1.NanoerystallineBiFe03powderwassynthesizedbyagel—combustiontechnique.Thismethodisanew,simpleandeasywayforpreparationofsing
7、lephaseBiFe03,andisveryconvenientforinvestigatingandimprovingofthepropertiesofBiFe03.Thephasetransitioncharacteristics,structure,surfacemorphology,micromagnetismandmacromagnetismareinvestigatedbyTG/DTA,XRD,SEMandVSMrepectively.2.ForBil-xBaxFe03,whenXissmallert
8、han0.2,ithasarhombohedrallyperovskitestructure.WithBadopingthestructureofBiFe03shouldbedistorted,thenthebondangleofFe3+.O—Ve3+andFe4+.O.Fe3十maybechanged,thischangeinthebondangleres