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《釹摻雜改性鈦酸鉍納米管陣列的制備與表征》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要釹摻雜鈦酸鉍(B“NdxTi3012)以其高剩余極化強度、良好的抗疲勞特性和介電響應快等優(yōu)點,成為人們近年來研究的熱點。本論文采用溶膠.凝膠模板法,通過把溶膠凝膠工藝和納米孔氧化鋁模板結(jié)合起來制備出了Bi4.xNdxTi3012納米管陣列,最后采用現(xiàn)代材料分析方法對所制備樣品進行了一系列表征。主要工作及研究成果如下:l、分別在硫酸、草酸、磷酸體系中制備出高度有序納米孔AAO模板,通過XRD及SEM表征,研究了AAO模板的基本性質(zhì)和制備條件對模板有序性的影響,并提出了多孑L氧化鋁膜的形成與發(fā)展模型
2、;2、以孔徑分別為lOOnm和200nm的AAO膜為模板,結(jié)合傳統(tǒng)溶膠.凝膠工藝,采用負壓法制備了Bh-xNdxTi3012(x=0.4,0.75,0.85)納米管陣列;3、采用現(xiàn)代材料測試方法對納米管陣列形貌、物相、微結(jié)構(gòu)、聲子振動特性、電學及鐵電性能進行了表征,結(jié)果表明所合成樣品為正交鈣鈦礦相多晶結(jié)構(gòu),納米管分散性較好且尺寸均勻,與所用模板孔徑一致;TEM顯示納米管結(jié)晶性較好且晶粒尺寸均勻:Raman光譜顯示,隨著Nd含量的增多,對類鈣鈦礦層的Bi.O鍵及Ti06結(jié)構(gòu)的振動模均有一定程度的影響,
3、表明Nd3+以取代方式進入類鈣鈦礦層取代A位Bi3+離子;納米管陣列的I-v特性顯示,在電壓從士30V范圍內(nèi)變化時,對于三種Nd摻雜樣品的電流密度均成非線性變化,且均在1.4×10以oA/cm2以下,具有較好的半導體特性;納米管陣列的P.E回線顯示出所合成納米管陣列均表現(xiàn)出明顯的鐵電性,x=0.85時,剩余極化最大,只和丘分別約為1uC·cm之和133kV·em"1。關(guān)鍵詞:Bh.xNdxTi3012;納米管陣列:溶膠.凝膠;陽極氧化鋁模板;鐵電性AbstractBh_xNdxTi3012(BNdT
4、)nano-materialshavebeeninvestigatedextensivelyfortheiradvantagessuchashighremnantpolarizationeta1..Inthispaper,thesol—geltemplatemethod,combinedsol—gelwaywi吐lnanochannelaluminatemplates,wasproposedtoprepareBNdTnanotubesarrays.Atlasttheas—preparedsample
5、swerecharacterizedviamodemmaterialsanalysismethods.Themainresearchcontentsconcludedasfollows:1、WehavestudiedthebasicpropertiesofAAOandthepropertiesofAAOconnected、析thpreparedcondictions.ThemodelofAAOfilmsWasfoundedaswellas.2、TheAAOfills、砘t11100and200珈咀n
6、anochannelswereusedaStemplates,~Bh-xNdxTi3012(X'=-0.4,0.75,0.85)nanotubesarrayswerepreparedvisdepositioninloweratmosphericpressure,combinedconditionalsol—gelprocess.3、Theas-preparednanotubesarrayswerecharacterizedviamodemmaterialsanalysismothedstoinves
7、tigatetheirmorphology,phase,micro-structure,phononvibrationalpropertyandelectricalpropertyaswellasferroelectricity.Theresultsshowthattheas-preparednanotubesexhibitorthorhombicperovskitepolycrystallinestructureofBNdT.Thesenanotubeshaveouterdiametersofab
8、out200and100nmwithwallthicknessesofabout9.7and12nrnrespectively,correspondingtotheporesdiametersoftheAAOtemplatesemployed.TEMimagesshowimprovedcrystallinityandaveragegrainsize.Ramanspectroscopyshowstheintensityofvibrationalmodesconcemed