论文部分内容阅读
多铁材料同时自发地具有铁电性、铁磁性或铁弹性,这些性质在一定条件下相互耦合,极大改变了多铁材料的性能。人们发现铁酸铋的居里温度Tc =820K和奈尔温度TN=643K远在室温之上,在同一相中同时具有铁电有序和反铁磁有序,这样可以用外加电场控制反铁磁畴,提高磁性或者用外加磁场控制铁电畴,提高极化强度,所以它已成为一个研究的热点。以金属硝酸盐和柠檬酸作为原料,通过调节PH值,热处理工艺,通过Pechini法,可以制备纯相铁酸铋。为了进一步消除杂相,提高铁酸铋的性能,Sung H.L.等人系统研究了多相Bi-Fe-O薄膜中α-Fe2O3和γ- Fe2O3存在对纯相铁酸铋的影响。本文主要用磁控溅射法制备铁酸铋薄膜,通过改变溅射时间,改变薄膜的厚度,溅射功率和更换衬底,然后观察和研究薄膜的结构和铁电性、磁性、介电性及漏电电流的性质。为了提高其性能,我们又采用改变氧分压,结果发现薄膜晶化程度更高,晶粒尺寸均匀、稳定,而且氧偏压会对薄膜产生不同影响,适当偏压可大大降低制备铁酸铋时出现的杂相。为了更好的提高铁酸铋薄膜的性能,我们用磁控溅射的方法制备铁酸铋/钴/铁酸铋异质结构薄膜,在208℃以下相为斜方六面体结构,208℃到600℃之间时相为立方相结构,600℃以上为准立方相结构。在铁酸铋/钴/铁酸铋薄膜中随着钴层厚度的增加抗铁磁相（反铁磁相）逐渐向铁磁相转变。当钴层厚度为10nm时铁磁畴不能形成完全的磁滞回线。当钴层厚度为50nm时薄膜所形成的闭合的磁滞回线,并且钴层厚度增加使得饱和磁场强度的值也明显提高,这与薄膜中形成强的铁磁畴有关。铁酸铋/钴/铁酸铋薄膜展示了厚度、频率弛豫相关的性质。随着钴厚度的增加其介电常数也会发生变化。钴层厚度为50nm时,介电常数达到最大值125,频率增加时介电常数的值下降平缓近似不变。