srco共掺杂铋层状结构氧化物的制备及其多铁性能研究材料物理与化学专业论文.docxVIP

中国科学技术大学博士学位论文 中国科学技术大学 博士学位论文 S r、Co共掺杂铋层状结构 氧化物的制备及其多铁性能研究 作者姓名： 王建林 学科专业： 材料物理与化学 导师姓名： 陆亚林教授 彭冉冉副教授髟骨骨苗U教仪 完成时间： 二。一五年三月二十八日 万方数据 University University of Science and‘Technol(flyechnoloqy of A d issertation for doctor’S deg ree Preparation of Sr-Codoped Bismuth Layer Structured Oxides and Its M u ltiferroic Properties Author’S Name： Jianlin Wang Speciality： Material Physics and Chemistry Supervisor：Prof．Frot Yalmm LuLU Assoc．Prof．Ranran Peng Finished time： Mar．28Ⅱ1，20 1 5 万方数据 中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成 中国科学技术大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成 果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写 过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确 的说明。 作者签名：驾渺 签字日期： 逃翌!：呈』 中国科学技术大学学位论文授权使用声明 作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥 有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学 位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 必威体育官网网址的学位论文在解密后也遵守此规定。 ／ 日公开 口必威体育官网网址(——年) 作者签名：公望丝 导师签名： 签字日期：丝!篁：!』：!l 签字Et期： 万方数据 摘要摘要 摘要 摘要 多铁材料是指同时具有极化有序和磁化有序的一类材料。由于在绝大部分材 料中，铁电性和铁磁性对d电子的要求是相互排斥的，所以很长一段时间以来， 室温以上多铁材料，只有“明星”材料铁酸铋(BiFe03，BFO)为大家所公认。但 BFO是反铁磁的，磁性比较弱，而且一般漏电也比较大，因此并不适合作为器 件应用。2009年，Lu等首次报道Aurivillius层状钙钛矿结构氧化物 Bi5Fe0．5Coo．5TiaO,5材料同时具有室温以上的铁电性和铁磁性。这类新材料的设计 和制备为人们研究和探索高温多铁材料打开了一个大门，并有望被应用到信息存 储、传感器和其他自旋电子器件中。 本论文以进一步提高Aurivil5us层状结构氧化物的铁电性和铁磁性为目标， 主要进行以下研究，包括：1)Sr掺杂对Bi7Fel．5C01．5Ti3021材料结构和性能的影 响关系研究；2)新材料的设计和制备，即SrB“Ti4015基多铁氧化物的插层法制 备研究，及其室温和高温(100℃)下的磁介电和磁电耦合等性能研究；3)Sr、 Co共掺杂的Aurivillius氧化物的多晶薄膜制备研究及性能影响关系研究等。论 文主要结果如下： 第一章：主要介绍了1)多铁材料的相关概念、材料种类和形式等背景知识； 2)Aurivillius层状钙钛矿氧化物材料的结构和研究发展历史，着重介绍了 Aurivillius结构材料从作为磁电材料，到后来成为高温(室温以上)多铁材料的 “新宠”的发展过程；3)分析目前Aurivillius结构氧化物在多铁性的提高及应 用等方面所面临的主要问题及可能影响的因素；4)确立了本论文的研究方向， 即：Aurivillius结构材料的4、B位掺杂对铁电和铁磁等多铁行为的改性研究， 室温以上多铁材料的磁电耦合效应研究，尝试Aurivillius结构材料的器件化应用 研究等。 第二章：介绍了多铁材料的常规制备方法，主要是针对制备多铁陶瓷而言， 包括粉体的制备和陶瓷的烧结。另外，还介绍了以传统弛豫铁电材料 [(1-x)Pb(Nil／3Nb2／3)03-xPbTi03，PNN．PT]为载体的制备方法的研究和讨论。最后， 介绍了多铁材料测试的常用表征技术、方法和设备，并着重介绍了表征多铁材料 磁电耦合特性的一些手段和方法，如磁介电、磁电耦合系数测量装置等。 第三章：为进一步提高BiTFel．5C01．5Tia021的多铁性能，锄位用Sr离子掺