bifeo3bi3.25la0.75ti3o12膜的介電弛豫行為及ba(zr0.15ti0.85)o3陶瓷的介電性能研究

1、分類號 密級 UDC 編號 碩 士 學(xué) 位 論 文 BiFeO3/Bi3.25La0.75Ti3O12 膜的介電弛豫行為及Ba(Zr0.15Ti0.85)O3 陶瓷的介電性能研究 學(xué) 位 申 請 人： 人： 朱衛(wèi)利 指 導(dǎo) 教 師： 師

2、： 李立本 教授 學(xué) 科 專 業(yè)： 業(yè)： 凝聚態(tài)物理 學(xué) 位 類 別： 別： 理學(xué)碩士 2011 年 4 月 摘 要 論文題目： 論文題目： BiFeO3/Bi3.25La0.75Ti3O12 膜的介電弛豫行為 膜的介電弛豫行為及 Ba(Zr0.15Ti0.85)O3 陶瓷的介電性能研究 陶瓷的介電性能研究 專 業(yè)： 業(yè)：

3、 凝聚態(tài)物理 凝聚態(tài)物理 研 究 生： 生： 朱衛(wèi)利 朱衛(wèi)利 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師： 李立本教授 李立本教授 摘 要 電介質(zhì)種類繁多，功能各異，應(yīng)用廣泛。其中 BiFeO3（BFO）具有很高的鐵電居里溫度(1100K)和很高的磁性轉(zhuǎn)變溫度（尼耳溫度 620K），具備鐵電性和磁性的雙重性能，在多功能器件方面具有潛在的應(yīng)用前景，但大的漏電流問題限制了其發(fā)展和應(yīng)用。BaTiO3 具有

4、很高的介電常數(shù)，且?guī)缀醪宦╇?，是做電容器的理想材料。然而較高的鐵電居里溫度（120℃）及介電常數(shù)對溫度的敏感依賴限制了其在室溫下的應(yīng)用。 1.黃鳳珍等人用金屬有機(jī)分解法（MOD）在 Pt/Ti/SiO2/Si 襯底上制備BiFeO3（BFO）/Bi3.25La0.75Ti3O12（BLT）雙層膜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BLT 層的引入有效地改善了材料的漏電流，更重要的是雙層膜呈現(xiàn)一種典型的介電弛豫行為。本文第二章認(rèn)為 BFO 膜是漏電的弛豫鐵電體，

5、BLT 膜是漏電的弛豫鐵電體或漏電的鐵電體，應(yīng)用麥克斯韋—維格納機(jī)研究了雙層膜的這種行為。結(jié)果表明，BFO膜的弛豫特性顯著影響 BFO/BLT 膜的介電弛豫行為。理論結(jié)果在溫度高于 400K時(shí)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合很好。推斷 BLT 膜的多晶取向及其中的二價(jià)鐵離子的擴(kuò)散導(dǎo)致這個(gè)膜中出現(xiàn)雜亂無章的極性納米微區(qū)，其弛豫特性在低溫受到抑制；BFO膜的多晶取向?qū)е?BFO 膜中出現(xiàn)極性納米微區(qū)，其弛豫特性在高溫得以實(shí)現(xiàn)。 2. 本 文 第 三 章 用

6、傳 統(tǒng) 的 固 相 反 應(yīng) 法 制 備 了 鋯 摻 雜 的 鈦 酸 鋇 陶 瓷Ba(Zr0.15Ti0.85)O3（BZT）。對其晶相結(jié)構(gòu)、微觀形貌和介電特性分別進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn) BZT 表現(xiàn)出介電彌散和弛豫特點(diǎn)；而同樣條件下制備的純鈦酸鋇陶瓷卻沒有這種特性。用 Smolenski 成分起伏理論解釋了彌散相變特性，并結(jié)合德拜弛豫理論分析了介電常數(shù)峰值與頻率的關(guān)系，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。同時(shí)用 Arrhenius 關(guān)系研究了 BZT