多鐵性鐵酸鉍材料及性能研究.pdf

1、多鐵性材料是一種因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)參數(shù)有序而導(dǎo)致鐵電性(反鐵電性)、鐵磁性(反鐵磁性)、鐵彈性同時(shí)存在的多功能材料。鐵酸鉍(BiFeO3)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(yīng)用于濾波器、傳感器與執(zhí)行器、存儲(chǔ)器及非線性光學(xué)器件,成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 本論文以BiFeO3(BFO)為主要研究對(duì)象,采用低溫自蔓延燃燒“軟化學(xué)”工藝制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的BiFeO3納米多晶粉體。在深入分析BiFeO3納米粉體和

2、陶瓷的改性機(jī)理的基礎(chǔ)上,同時(shí)采用電化學(xué)陰極沉積法制備含BiFeO3相的薄膜,對(duì)材料和工藝問題作了創(chuàng)新性和探索性研究。我們?cè)噲D探討新的制備方法,制備出純凈單相的BiFeO3,使深入研究BiFeO3中的磁電相關(guān)性成為可能。主要有以下方面的內(nèi)容： 1.詳細(xì)研究了用低溫自蔓延燃燒工藝獲得BiFeO3納米粉體,對(duì)制備過程中的各主要影響因素進(jìn)行了研究,系統(tǒng)的介電性能的影響及其改性機(jī)理。利用低溫自蔓延燃燒“軟化學(xué)”工藝制備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的BiFeO

3、3納米多晶粉體。研究了不同的制備工藝條件下納米粉體的性能,利用X射線衍射(XRD),掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對(duì)粉體結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了分析使納米粉體制備工藝得到一定改善。 2.研究了低溫燃燒法結(jié)合快速燒結(jié)制備多鐵性BiFeO3陶瓷。利用RTA快速退火技術(shù)對(duì)BiFeO3進(jìn)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(duì)于Bi1-xBaxFeO3體系,當(dāng)x=0.1、0.2時(shí),屬于菱形鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。鋇引起Fe3+-