BaTiO3陶瓷的制備及其摻雜改性研究.pdf

1、多鐵性材料能在單一的變量下，調(diào)控材料的多項(xiàng)性能，從而實(shí)現(xiàn)多維度調(diào)節(jié)，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。但能在室溫下同時(shí)表現(xiàn)出兩種或兩種以上良好的鐵性有序的材料幾乎沒(méi)有。本文套用稀磁半導(dǎo)體的理念，通過(guò)在傳統(tǒng)鐵電材料BaTiO3中摻入過(guò)渡金屬M(fèi)n離子，實(shí)現(xiàn)了鐵磁性與鐵電性的共存。本文系統(tǒng)研究了BaTi1-xMnxO3(x=0.02，0.04，0.06)、Ba1-xLaxTi0.96Mn0.04O3(x=0,0.03,0.07)和Ba0.92Ca0.0

2、8Ti1-xMnxO3(x=0.02，0.04，0.06)的物相結(jié)構(gòu)、介溫特性、鐵電性、室溫磁性、FC/ZFC曲線以及漏電流等特性。
　　1.物相結(jié)構(gòu)：以上多個(gè)摻雜系列樣品的XRD衍射峰均較尖細(xì)突出，說(shuō)明樣品結(jié)晶度良好。和1100℃燒結(jié)后的BaTi0.96Mn0.04O3衍射峰相比，樣品經(jīng)1000℃燒結(jié)后六角相消失，同時(shí)，和經(jīng)過(guò)1100℃燒結(jié)的A位摻雜了的樣品相比，六角相也遭到抑制。說(shuō)明低溫和A位摻雜均可有效抑制六角相形成。

3、>　　2.室溫磁性：三種組分的樣品在室溫下均表現(xiàn)出鐵磁性，但均沒(méi)有達(dá)到飽和。說(shuō)明除鐵磁作用外，樣品中還存在其他形式的磁作用，從M-T曲線擬合得外推溫度θ<0，表明樣品中存在反鐵磁相互作用。樣品Ba1-xLaxTi0.96Mn0.04O3(x=0,0.03,0.07)的 FC和ZFC曲線完全重合且無(wú)相變，表明了樣品中存在順磁相互作用的。對(duì)材料中存在的鐵磁、反鐵磁、順磁相互作用我們從微觀方面給予了討論。
　　3.室溫鐵電性：僅在B位引

4、入較多的Mn離子，導(dǎo)致 BaTiO3鐵電性遭到抑制。除Ba0.93La0.07Ti0.96Mn0.04O3外，以上多個(gè)摻雜系列的其他樣品在室溫下均表現(xiàn)出較好的鐵電性。其中以 Ba0.92Ca0.08Ti1-xMnxO3的電滯回線最好，極化強(qiáng)度最大。且Ba1-xLaxTi0.96Mn0.04O3和Ba0.92Ca0.08Ti1-xMnxO3室溫鐵電性均優(yōu)于BaTi1-xMnxO3，說(shuō)明A位摻雜可有效抑制因Mn摻雜導(dǎo)致的鐵電性的衰退。