Co2O3对BiFeO3体系的电性能研究.docVIP

Co2O3对BiFeO3体系的电性能研究 摘要多铁性材料在多态存储元件、磁场传感器、电场控制的铁磁共振器件和磁场调场的压电传感等方面具有极大的应用潜力，而钙钛矿结构磁电功能材料铁酸铋(BiFeO3)是目前发现的极少数能在室温下同时存在铁电性和反铁磁性的单相多铁性材料，因此备受关注。但由于纯相BFO很难制得，制备的陶瓷中常常会掺杂着杂质相，因此会大大提升BFO陶瓷材料的漏电流，降低其电阻率，且BFO陶瓷中的Bi3+易挥发，形成氧空位，降低陶瓷致密度，从而影响其铁电性能，这些它本身存在的缺陷严重影响了它的大规模使用，但Mn掺杂可以改善其铁电性能。11924 用快速液相烧结法制备Bi0.875Sm0.125Fe1-xCoxO3(x=0，0.025,0.05，0.075,1)陶瓷样品，用X射线衍射仪分析样品结构，用TH2828型阻抗分析仪分别测量系列样品的介电特性及相对介电常数(epsilon;r)随频率(f)的变化。结果表明：掺杂样品主衍射峰与纯BSFO相吻合且具有良好的晶体结构；随着Sm3+、Co3+引入，测量频率在20Hz～1MHz，所有样品的epsilon;r和介电损耗(tandelta;)随测量f的增加而减少。 关键词：铁酸铋陶瓷，铁电性能，Co掺杂 毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleStudy on The ferroelectric properties of Co doped BiFeO3 ceramics Abstract BiFeO3 Ca-Ti structure magnetoelectricity functional materials, attracts so much attention because of its special characteristics of ferroelectricity and antiferromagnetismat room temperature. Because of its structure, most of the magnetic atoms offset each other and BiFeO3 shows no magnetic.Whatrsquo;s more,BFO ceramic has more leakage current and higher resistivity ,all those appearance are the result of impurity phases. Also as Bi3+ are volatile and Fe3+ will transform to Fe2+,so there will exist many oxygen vacancy, those oxygen vacancy can also lower BFOrsquo;s ferroelectric properties. However Mn doping can improve its ferroelectric properties . 2.4.6烧结11 2.4.7磨片11 2.4.8超声洗后干燥11 2.4.9溅射镀银11 2.4.10极化12 2.4.11d33测量12 2.4.12介电特性测量12 2.5实验分析12 2.5.1XRD12 2.5.2压电性能测试13 2.5.3介电性能测试13 3实验结果表征与分析14 3.1XRD分析14 3.2Cp-F分析17 3.3d33分析20 实验结论22 致谢23 参考文献24 1绪论 1.1多铁材料定义 瑞士日内瓦大学的Schmid将同时具有两种或两种以上基本铁性(如铁磁性、铁电性和铁弹性(Ferroelasticity))的材料称为多铁性材料(Multiferroics)。目前关于多铁性材料的定义还有许多模糊之处，由于铁弹性一般伴随着铁电性出现，因此通常将铁弹性略之不提。总的来看，文献中狭义的多铁性材料是指同时具有铁电性和铁磁性的单相材料。但由于目前还没有发现铁电性和铁磁性共存的单相材料，因此多铁性材料这一范畴也包括反铁磁和反铁电性。而更广义的定义还包括磁电复合材料在内。磁电复合材料具体称为压电/压磁复合材料，由铁电相和铁磁相构成，中间通过应变耦合。当施加外加磁场时，压磁材料感受到磁场的存在，产生磁致伸缩，然后把应变传递给铁电相，铁电相因为压电效应产生电信号；反之亦然。但这种材料由于体积大和界面问题不利于集成。 1.2多铁材料BiFeO3 1.2.1BiFeO3的结构 图1.2.2薄膜BiFeO3 室温下的电滞回线 1.2.3BiFeO3的磁性 BiFeO3的磁性与其结构有密切的关系，如图1.2.3所示，Fe的磁矩运动在赝立方相的(111)面内，