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多铁性材料由于内部多种铁性序之间存在交叉耦合作用,在磁传感器、换能器及存储器等技术领域具有广泛的应用前景。其中,铁酸铋(BiFeO3)是目前已知唯一在室温下同时表现出较强的铁电性和弱铁磁性的多铁材料,具有高的铁电居里温度(TC1103 K)和反铁磁奈尔温度(TN643 K),是目前材料科学和凝聚态物理领域研究和深入探索的热点之一。本论文以几种BiFeO3基多铁陶瓷为研究对象,主要开展了如下工作:以BiFeO3为基体,引入Sm和Mn元素制备出Bi1-xSmxFe0.95Mn0.05O3(x=00.2)陶瓷。5 mol%的Mn对Fe的取代可以显著细化陶瓷晶粒,其对Fe3+价态波动的抑制可以增强陶瓷的绝缘性能。适量的Sm(x≤0.12)可以促进晶粒粗化,抑制孔洞的出现,提高陶瓷的致密度,从而显著优化陶瓷的绝缘性和铁电性。同时,还可以诱导陶瓷发生R3c相到Pnma相变的发生,抑制螺旋型自旋磁结构,增强陶瓷的磁性能。但过量的Sm(x≥0.16)不但严重破坏磁结构,还导致大量的极化R3c相转变为非(反)极化Pnma相,劣化陶瓷的铁电性和磁性。当x=0.12时,陶瓷成分处于准同相界区,陶瓷的剩余磁化强度、剩余极化强度分别为0.055 emu/g、9.52μC/cm2,表现出最优异的多铁性能。当x=0.16时,对陶瓷施加电场可以诱导由Sm含量升高引起的R3c相→Pnma相结构转变逆向进行。在所研究的成分范围内,Bi1-xSmxFe0.95Mn0.05O3(x=00.2)陶瓷无法获得较好的磁电耦合性能。以BiFeO3-BaTiO3为基体,引入K0.5Na0.5NbO3制备出(1-x)(0.8BiFeO3-0.2BaTiO3)-x K0.5Na0.5NbO3(x=00.5)陶瓷。随着K0.5Na0.5NbO3的增加,陶瓷的晶体结构由R3c相和P4mm相双相结构转变单一P4mm相结构,平均晶粒尺寸先增大后减小。陶瓷的绝缘性、铁电性和介电性能随着K0.5Na0.5NbO3的增加不断增强,磁性则因螺旋磁结构的抑制和过度破坏而呈现出先增强后减弱的趋势。当x=0.3时,陶瓷成分处于准同型相界区,陶瓷具有低的漏电流密度J=2.19×10-77 A/cm2,良好的剩余极化强度Pr=8.6μC/cm2和优异的磁性Mr=2.09 emu/g。同样,在所研究的成分范围内,(1-x)(0.8BiFeO3-0.2BaTiO3)-xK0.5Na0.5NbO3(x=00.5)陶瓷无法获得较好的磁电耦合性能。最后,选择0.6BiFeO3-0.4Bi0.5K0.5TiO3准同相界成分陶瓷为研究对象,进行室温磁电耦合效应的研究。引入MnO2以优化陶瓷的多铁性能,从而增强磁电耦合,制备出0.6BiFeO3-0.4BaTiO3+x mol%MnO2(x=010)陶瓷。适量的MnO2(x≤2.5)可以促进晶粒生长,抑制各种缺陷,从而降低陶瓷的漏电流密度,优化铁电性、介电性能和绝缘性能。过量的MnO2(x≥5)阻碍晶粒生长,产生大量缺陷,从而增加陶瓷漏导,劣化铁电性、介电性能和绝缘性能。当x=2.5时,陶瓷具有最为优异的多铁性能,其漏电流J=1.83×10-88 A/cm2,剩余极化强度Pr=36.2μC/cm2,剩余磁化强度Mr=0.0067 emu/g,最大磁电耦合系数αME=42.56 mV cm-11 Oe-1。