Tb掺杂对BiFeO3粉晶结构和磁性的影响.pdfVIP

Tb掺杂对 BiFeO。粉晶结构和磁性的影响／张 静等 ·35 · Tb掺杂对 BiFeO3粉晶结构和磁性 的影响 张 静 ，吴玉洁 (华南理工大学理学院，广州 510006) 摘要 采用溶胶一凝胶法制备 了Tb掺杂的BiFeO。粉 晶，其掺杂浓度为 O≤z40．2，分别用 X射线衍射仪、Ra— man散射仪和综合物性测量 系统对Bi一TbF『e 粉 晶样 品的结构、Raman活性振动模式和磁性进行 了测量和分析 。 实验结果表明：当Tb掺杂量 37在 0．1O～O．125时，母体BiFe()={的结构 由菱形R3c相变为正交Pnma相，同时伴随着 铁电顺电相的变化。另外，随着掺杂浓度的增大，Bi卜_TbFe 的磁性逐渐增强，并且在铁 电顺电相相变边界处 (_1，一0．10)，剩余磁化强度M 达到最大值 0．223emu／g，约为纯相BiFe03的8倍。随着 Tb掺杂量进一步增大(-丁≥ 0．125)，样品的剩余磁化强度开始逐渐减小，其原因是在正交相的样品中磁矩逐渐形成 了很好的反平行排列。 关键词 多铁材料 掺杂 结构相变 磁化强度 中图分类号：0469 文献标识码 ：A InfluenceofTbSubstitutiononStructureandMagnetism ofBiFeO3Powders ZHANGJing。WU Yujie (SchoolofScience，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510006) Abstract Structural，vibrational，andmagneticpropertiesofBi T Fe03(O≤z≤0．2)preparedbysol—gel methodwerestudiedbycombiningX-raydiffraction，Ramanscattering，andphysicalpropertiesmeasurement ． Itwas foundthatpartialsubstitutionofTb (一0．10—0．125)atBisiteresultsinastructura1transformationfrom therhom— bohedralR3csymmetrytotheorthorhombicPnmaphase，accompaniedbyaferroelectricparaelectricphasetransition． Inaddition，withincreasingTbconcentration，theremnantmagnetizationMrrisesgraduallyandreachesamaximum of 0．223emu／g，whichisaboutseventimesmorethanthatofthepureBiFeOa，atthepolar-nonpolarphaseboundary (z一0．10)．MrexhibitsagradualdecreasewithfurtherincreasingTbconcentration (z≥O．125)，whichisattributed totheantiparallelalignmentofmagneticmomentsinorthorhombicsample． Keywords multiferroicmateria1，substitution，structura1transformation，magnetization 膜 ，研究结果表明：在 Tb掺杂浓度 x0．15的范围内