论文部分内容阅读
室温下同时具有铁电性和反铁磁性的多铁材料数量很少，铁酸铋就是其中之一。最近由于铁酸铋是窄禁带半导体，应用在光催化领域中能够有效的吸收和利用可见光能，并且具有弱的铁磁性有利于回收，从而备受关注。本文通过三种方法：溶胶-凝胶(BFO-SG)、熔盐(BFO-MS)和水热法(BFO-HT)分别制备了形貌不同尺寸分别是50nm、500nm和15m的铁酸铋样品。通过XRD表征了均是R3c扭曲的钙钛矿型铁酸铋。随着铁酸铋颗粒尺寸的降低，拉曼散射峰明显的展宽，峰强降低并且发生红移，记录了4A1+7E模式的振动峰。BFO-SG、BFO-MS和BFO-HT样品的光学带隙约为2.1eV。将BFO-SG样品在600℃下退火1小时和6小时分别得到样品BFO-SG-A1和BFO-SG-A1，通过扫描电镜分析观察两个样品的颗粒尺寸分别约为200nm和400nm。这五个样品的光学吸收均在可见光范围内，都属于窄禁带半导体。通过测试这五个样品的光催化性能发现，随着颗粒尺寸的减少，光降解罗丹明B的效率越高。按如此规律可预知：如果将铁酸铋制备出几个纳米颗粒大小，可以有很到的光催化性能。溶胶-凝胶样品(BFO-SG)的晶粒尺寸最小并且没有任何杂相，并且在5GPa、800℃两个小时的条件下处理溶胶-凝胶样品得到高压样品(BFO-HP)。根据室温磁滞廻线得知，高压样品BFO-HP尽管尺寸达到微米级别，但是室温下有铁磁性，低温的铁磁性更强，并且矫顽力在120K有个极小值。通过测试零场冷和场冷得到BFO-HP样品在120K有个尖锐的峰，发生自选玻璃转变。