LaNiO3底电极上的BiFeO3薄膜的铁电性能

用溶胶一凝胶方法在LaNiO3底电极上制备了500℃退火的BiFeO3薄膜.研究了室温下薄膜的结构,介电与铁电性质和漏电流性质.XRD研究表明薄膜呈R3m结构,没有观察到不纯相.铁电性研究表明,薄膜具有大的剩余极化强度,在600 kV/cm的测试电场下,薄膜的剩余极化强度为20uC/cm2,矫顽场为440 kV/cm.介电性质研究表明,在整个测试频率范围内,薄膜具有小的介电损耗.而漏电流特性测试表明,通过工艺的改进,有效的限制了BiFeO3薄膜的漏电流.     

La对BiFeO3薄膜的替代效应

用溶胶-凝胶方法在LaNiO3底电极上制备了纯的和10%A位La替代的BiFeO3薄膜.研究了室温下薄膜的介电与铁电性质和漏电流性质.铁电性研究表明,通过La替代,薄膜的铁电性得到显著增强,剩余极化强度由1.67 μC/cm2增加到2.20 μC/cm2.介电性质研究表明,在整个测试频率范围内,La替代的薄膜的介电性得到了增强.低频下的介电损耗增加而高频的介电损耗减少.而漏电流特性测试表明,La替代有效的限制了BiFeO3薄膜的漏电流.     

PbTiO3/BiFeO3多层薄膜的铁电性质

用溶胶一凝胶方法在LaNiO3底电极上制备了BiFeO3/PbTiO3多层薄膜.研究了室温下薄膜的结构,铁电性质和漏电流性质,并将其与纯的BiFeO3薄膜的性质进行了比较.从薄膜的XRD模式中可以观察到共存的BiFe3O相和PbTiO3相.通过电滞回线测量发现,在较低的测试电场下,BiFeO3/PbqTiO3多层薄膜表现出反铁电性;而在较强的测试电场下表现出铁电性.相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/PbTiO3多层薄膜能够承受更高的测试电场而获得充分极化,从而表现出较强的铁电性.漏电流特性测试表明,相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/PbTiO3多层薄膜具有更低的漏电流.     

BixLa1-xFeO3薄膜的介电和铁电性质的研究

用溶胶-凝胶法制备了纯的和5%La掺杂的BiFeO3薄膜,研究了室温下薄膜的介电和铁电性质.介质性质研究表明,在6.8MHz和7.8MHz附近,BiFeO3薄膜和Bi0.95Ia0.05FeO3薄膜分别出现了介电损耗极大和介电常数的正负转变,归结为薄膜的介电性质由容性向感性的转化.而铁电测试表明,通过La掺杂,增强了薄膜的铁电性,同时有效地减少了BiFeO3薄膜的漏导.     

BixLa1-xFeO3薄膜的介电和铁电性质的研究

用溶胶-凝胶法制备了纯的和5％La掺杂的BiFeO3薄膜，研究了室温下薄膜的介电和铁电性质。介质性质研究表明，在6．8MHz和7．8MHz附近，BiFeO3薄膜和Bi0．95La0．05FeO3薄膜分别出现了介电损耗极大和介电常数的正负转变，归结为薄膜的介电性质由容性向感性的转化。而铁电测试表明，通过La掺杂，增强了薄膜的铁电性，同时有效地减少了BiFeO3薄膜的漏导。     

La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的制备及其电学性能

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）和SiO2衬底上溅射＜薄膜，测试了不同工艺制备的La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜样品的XRD谱和电导率。分析了薄膜表面微结构以及电学性能。结果表明：在YSZ衬底上生长的La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜随着热处理温度的升高取向增强，当薄膜经过750℃热处理后结晶度最好；各样品直流电导率在低温段的Arrhenius曲线近似为直线，表明材料的导电行为符合小极化子导电机制；交流电导率在低频段（＜100kHz）电导率主要是靠晶界导电贡献的，而在高频区（＞100kHz），样品对交流电响应更加明显，电导率主要是靠晶粒导电贡献的。     

BixLa1-xFeO3薄膜的介电和铁电性质的研究

用溶胶-凝胶法制备了纯的和5%La掺杂的BiFeO3薄膜,研究了室温下薄膜的介电和铁电性质.介质性质研究表明,在6.8MHz和7.8MHz附近,BiFeO3薄膜和Bi0.95Ia0.05FeO3薄膜分别出现了介电损耗极大和介电常数的正负转变,归结为薄膜的介电性质由容性向感性的转化.而铁电测试表明,通过La掺杂,增强了薄膜的铁电性,同时有效地减少了BiFeO3薄膜的漏导.     

离子束溅射La0.5Sr0.5CoO3-δ薄膜的XRD和XPS研究

采用离子束溅射法在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）和铝酸镧（LaAlO3）上溅射RE0.5Sr0．5CoO3-δ薄膜，测试了薄膜的XRD、XPS谱、分析了表面微结构及化学状态。实验表明。随着热处理温度的升高。La0．5Sr0．5CoO3-δ薄膜在YSZ和LaAlO3上生长时有取向增强的趋势，并且晶粒度增大，晶格氧减少。氧空位增加。氧输运性能提高。当热处理温度为750℃时薄膜结晶度最好，晶粒度最大，氧输运性能最好。     

掺杂对BiFeO3薄膜电、磁特性影响综述

随着科技的高速发展,多铁性材料已经成为传感器、微波器件、数据存储、自旋电子学及太阳能电池等领域的研究热点,在智能材料与器件方向显示出可观的应用潜力。BiFeO_3及其衍生的一系列材料Bi_(1-x)AxFeO_3(A=La,Nd,Sm)、BiFe_x B_(1-x)O_3(B=Ni,Mn,Co)的发现使得多铁性材料获得了更迅猛的发展。这类材料属于单相钙钛矿氧化物型多铁材料,在室温以上同时具有铁电、压电、介电、电光、铁磁、光伏、磁电耦合、光催化等效应。BiFeO_3作为一种单相多铁性材料,与同类的多铁性材料相比,其具有较高的居里温度、尼尔温度以及较小的光学禁带宽度和较好的化学稳定性等特点。然而,在制备BiFeO_3的过程中,部分Fe~(3+)向Fe~(2+)转变,并且铋元素熔点较低容易挥发,产生大量的氧空位,造成漏电流较大,很难得到具有较高剩余极化强度的样品;并且BFO薄膜室温下弱的磁性等性质使其实际应用受到极大的限制。多年来国内外学者致力于改善制备条件和参数,使用更先进的制备方法,改用更合适的衬底材料及进行离子掺杂等,以制备多层复合薄膜。其中,离子掺杂对减小漏电流,提高铁电性及室温磁性方面的效果最为理想。各国研究者已经制备出比纯BiFeO_3材料性能更好的掺杂和复合BiFeO_3材料。在不同的位置掺杂多种元素较掺杂单一元素能更好地改善材料的性能。最新报道的采用溶胶-凝胶法制备的多个混合掺杂离子Bi_(0.88)Sr_(0.03)Gd_(0.09)Fe_(0.94)Mn_(0.04)Co_(0.02)O_3薄膜的剩余极化强度增加到108μC/cm~2,显著高于La、Mn、Zn等元素单掺杂得到的极化强度(69.47μC/cm2)。同时,掺杂BiFeO_3薄膜的磁化强度比纯BiFeO_3薄膜提高了3～4倍。这可能是源于:掺杂离子抑制Bi3+的挥发和Fe3+的还原,减小氧空位和缺陷浓度,从而减小漏电流,进一步改善BiFeO_3薄膜的铁电性能;掺杂离子也会导致结构的畸变而打破其螺旋磁结构,从而产生较强的室温磁性。本文首先简单介绍了BiFeO_3材料的结构及其掺杂元素的种类,然后讨论了A位、B位和AB位共掺杂离子对提高BiFeO_3薄膜弱的室温磁性以及减小漏电流、提高铁电性产生的影响,并进一步分析了产生影响的原因,最后提出了未来研究工作的方向。     

Pt电极上BiFeO3薄膜的淬火效应

用溶胶-凝胶法采用快速退火方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BiFeO3(BFO)薄膜.通过淬火冷却与自然冷却的对比,研究了淬火冷却对BiFeO3(BFO)薄膜的结构、形貌及电性能的影响.XRD研究表明淬火未对薄膜的结晶产生显著的影响.扫描电镜研究表明淬火导致薄膜表面粗糙度增加并出现了裂纹.铁电性测试表明淬火冷却得到的薄膜,其铁电性得到了增强,同时,淬火使BiFeO3薄膜的漏电流增加.     

Effect of Y-doping on the transport and magnetic properties of La0.5Sr0.5CoO3 and La0.7Sr0.3CoO3

The temperature variation of magnetization, resistivity, and thermoelectric power of undoped and Y-doped La_0.7Sr_0.3CoO₃ and La_0.5Sr_0.5CoO₃ samples have been investigated. Y-doping decreases the magnetization possibly due to the spin-state transition of Co ions. The low temperature conduction in (La_1?y Y _y )_0.7Sr_0.3CoO₃ is consistent with the variable range hopping. With Y-doping, value of the Seebeck coefficient increases as Y-doping decreases bandwidth and increases distortion. Seebeck coefficient value also reflects that the orbital stability increases with Sr concentration.     

Ce、V共掺杂BiFeO3多铁薄膜及其电性能研究

采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备出纯BiFeO3(BFO)和Ce、V共掺杂Bi0.97 Ce0.03Fe1-x VxO3 (x=0,0.01,0.02,0.03)(BCFVx)薄膜.结构和形貌测试表明,Ce、V共掺杂使得BFO薄膜发生从菱方结构到伪四方结构的转变,且薄膜晶粒变小.介电性能和...     

紫光对多晶掺锰铁酸铋薄膜铁电和电输运性质的影响

采用溶胶-凝胶的方法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了5％Mn掺杂的BiFeO3(BFMO)薄膜,并构建了Pt/BFMO/Pt对称型电容器,研究了紫光对多晶BFMO薄膜铁电性及J-V特性的影响.实验发现,在紫光的照射下,薄膜的电导增大,这是由于紫光入射在BFMO薄膜上,产生了光生我流子.当外加电压为5V时,漏电流密度由9.1mA/cm2增大到16.3mA/cm2.Pt和BFMO的接触满足金属-半导体理论中的欧姆接触,并且光的存在并没有改变Pt/BFMO/Pt电容器的漏电流机制.当光入射到薄膜表面,样品的剩余极化强度增大,由无光时的91.7μC/cm2增大到光照时的99.9μC/cm2.     

Influence of Ag-doping in La0.5Sr0.5CoO3 on Its Structural and Magnetic Properties

The structural and magnetic properties of the mixed valent cobaltites La_0.5Sr_0.5?x Ag _x CoO₃ (0≤x≤0.15) with perovskite structure have been investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis using Rietveld refinement shows that all our samples crystallize in the orthorhombic structure with $R\overline{3}c$ space group. Although the unit cell volume remains almost constant, the Co–O bond length and the Co–O–Co bond angle are sensitive to the Ag addition. All our studied samples undergo a paramagnetic-ferromagnetic transition with decreasing temperature. The zero field cooled (ZFC) and field cooled (FC) magnetization curves at 50 mT of La_0.5Sr_0.5CoO₃ (x=0) sample exhibits thermomagnetic irreversibility indicating frustration and competition of both antiferromagnetic and ferromagnetic interactions. It is suggested that Co³⁺ ions are in the intermediate spin state but Co⁴⁺ ions stay in a mixture of intermediate and high spin states. Ag addition leads to dramatic changes in magnetic properties. An interesting result has been obtained for La_0.5Sr_0.4Ag_0.1CoO₃, where the ZFC and FC curves coincide. For La_0.5Sr_0.35Ag_0.15CoO₃ (x=0.15) sample, the observed thermomagnetic irreversibility is much higher than that observed in x=0 sample. Hysteresis loops were recorded for x=0, 0.05, 0.1, and 0.15. The coercitive field is found to increase with Ag content reaching 0.26 T for x=0.15 whereas the remanent magnetization decreases.     

La0.5Ba0.5CoO3中的Pr掺杂效应

用固相反应法制备了La0.5-xPrxBa0.5CoO3系列化合物，系统研究了Pr不同含量时材料的磁性和电输运特性，结果表明：Pr掺杂没有改变Co的3d电子的巡游特性。随Pr掺杂量增加，材料的分子磁矩单调下降，其原因是当Pr逐渐取代La时，Co离子的3d电子逐渐由中间自旋态向低自放态转变。随Pr含量增加，材料的居里温度逐渐下降，这是由于稀土离子的尺寸效应，电阻测量表明：在所研究的温度范围内，居里温度以下，所有掺Pr材料的导电机制为热扩散型。居里点以上，导电机制为变程跳跃导电。     

La0.5-xCexBa0.5CoO3化合物的磁性和输运特性

在La0.5Ba0.5CoO3中,系统研究了Ce对La的替代效应.Ce的掺入首先产生了电荷转移效应.材料高温磁化率测量表明,每个Ce原子向Co的3d壳层转移2.86个电子,结果随Ce掺入量增加,材料磁矩成线性下降.另外,随Ce含量增加,材料居里温度单调下降,这是由于稀土离子的尺寸效应.在所研究的温度范围内,所有材料的导电机理都属于极化子的变程跳跃导电.由于电荷转移效应,使材料电阻率随Ce掺入量增加而迅速加大.当La全部被Ce替代后,室温下材料的电阻率提高了五个数量级以上.     

Lao.5Sro.5MnO3薄膜的输运特性和光诱导效应

用磁控溅射方法制备了La0.5Sro 5MnO3薄膜,研究了薄膜的输运特性和光诱导效应.La0.5Sr0 5MnO3薄膜具有温度相变特征:低温为铁磁金属相,高温则为顺磁非导体相,相变温度420 K.为铁磁金属相时,光诱导效应导致薄膜的电阻增大,在360 K电阻变化相对值的最大值约为9.62%.根据双交换作用模型,激光导致顺磁非导体相小极化子的浓度增加,使电阻减小.