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《雙鈣鈦礦bifemno6多鐵薄膜的制備與性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：UDC：學(xué)校代號：11845廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)雙鈣鈦礦Bi2FeMn06多鐵薄膜的制備與性能研究沈麗梅指導(dǎo)教師姓名、職稱：廑塹掛巫究員ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)lIIIIlUlIIIIIIIIIIIIIIY2581309ThepreparationandpropertiesofdoubleperovskiteBi2FeMn06thinfilmsM．E。Can
2、didate：LimeiShenSupervisor：Prof．XinguiTangMay，2014SchoolofPhysics＆OptoelectronicEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006摘要Bi2FeMn06(BFMO)是一種從理論上被設(shè)計出來的新型雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的氧化物，它可能具有與多鐵功能材料BiFe03、BiMn03等類似的優(yōu)越性能，在研發(fā)和設(shè)計新型高密度存儲器件、自旋電子器件、新型磁電耦合傳感器等方面都有十分廣闊的應(yīng)用前景。同
3、時基于第一性原理計算預(yù)測許多雙鈣鈦礦多鐵材料理論上具有遠(yuǎn)高于己知的單相磁電材料的磁化強(qiáng)度和電極化強(qiáng)度，這開啟了人們在雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中探索新的單相磁電多鐵材料的新思路。然而，雙鈣鈦礦氧化物的合成條件一般比較苛刻。本文采用簡單的化學(xué)溶液沉積法在LaNi03(LNO)／Si(100)襯底上制備雙鈣鈦礦Bi2FeMn06薄膜、Bi2FeMn06／SrTi03(STO)雙層薄膜、Bi2FeMn06／(Ba0．65Sro．35)Ti03(BST)薄膜，研究了薄膜相結(jié)構(gòu)，表面形貌，鐵電性能，磁性能和漏電流機(jī)制。此外，還用溶膠．凝膠法制備了不同退火溫度的BiFe03薄膜，研究了
4、退火溫度對BiFe03薄膜相結(jié)構(gòu)、鐵電性和漏電流性能的影響。采用化學(xué)溶液沉積法在LNO／Si(100)襯底上制備了BFMO／STO雙層薄膜。XRD結(jié)果表明所得的BFMO薄膜結(jié)晶為六方晶體結(jié)構(gòu)，屬于P63cm空間點(diǎn)群。用AFM表征得到薄膜表面粗糙度為14．5nin。在室溫下觀察到了BFMO／STO雙層薄膜的室溫鐵電性，當(dāng)外加電壓為330kV／cm時，薄膜樣品的剩余極化(2P，)和矯頑電場(2E。)分別為6．2gC／cm2和80kV／cm。A怕FMO／ST0／LNO薄膜電容器的漏電流機(jī)理可以總結(jié)為：當(dāng)正電壓施加在LNO電極上時，對于Au／BFMO／STO薄膜界面是
5、歐姆傳導(dǎo)機(jī)制；當(dāng)負(fù)電壓施加在LNO電極上時，隨著電壓的增加，對于BFM0／ST0／LN0薄膜界面，傳導(dǎo)機(jī)制由歐姆機(jī)制向空間電荷限制電流轉(zhuǎn)變。磁性能測試表明：室溫下的BFMO／STO雙層薄膜具有很弱的鐵磁性。采用化學(xué)溶液沉積法在LNO／Si(100)上制備出了BFMO和BFMO／BST薄膜。薄膜的剩余極化強(qiáng)度(尸r)隨著測試電壓增加而變大。在測試電壓為6V時，BFMO薄膜和BFMO／BST薄膜的雙剩余極化強(qiáng)度(2只)達(dá)到最大，分別為2．72gC／cm2和5．34gC／cm2。這說明BST緩沖層有效地提高了BFMO薄膜剩余極化強(qiáng)度。BST緩沖層的引入雖然增大了剩余
6、極化值，但它使薄膜的漏電流明顯增大。通過公式擬合所得電流密度和電壓的曲線分析漏電流機(jī)制可知：BFMO和BFMO／BST薄膜在正偏壓下漏電流機(jī)制均為歐姆機(jī)制，在負(fù)偏壓下則有所不同。廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文采用溶膠凝膠法在LNO／Si(100)襯底上制備了BiFe03薄膜，分別在450℃、500℃、550℃、600℃下退火，研究了不同退火溫度對薄膜結(jié)構(gòu)和電性能的影響。XRD譜圖和鐵電性能研究表明在LNO／Si(100)襯底上沉積BiFe03薄膜的最佳溫度為500℃關(guān)鍵詞：雙鈣鈦礦；薄膜；Bi2FeMn06；鐵電性能；漏電流機(jī)制AbstractBi2FeMn06(B
7、FMO)isatheoreticallydesignedoxidewithadouble—perovskitestructure，whichmayhavethesamesuperiorpropertylikeBiFe03andBiMn03，havingaverybroadapplicationprospectsintheresearchanddevelopmentofnewhighdensitystoragedevices，spintronicdevicesandnewmagnetoelectriccouplingsensor．Atthesametime，ca
8、lculationsbasedonfi
