BiFeO3多铁性低维纳米结构研究进展

BiFeO3多铁性低维纳米结构（如纳米晶、纳米线、纳米管、纳米岛等）因其出色的室温多铁性能以及纳尺度下的新型尺寸效应特性,在新型多态存储器及自旋电子学器件方面受到广泛关注。近年来,人们在BiFeO3多铁性低维纳米结构的制备与表征（电、磁性能以及微结构）方面取得了相当进展,本文对此进行了评述。首先,对高质量的BiFeO3多铁性低维纳米结构的制备方法进行了简短评述,然后介绍了BiFeO3多铁性低维纳米结构的纳尺度电性能与磁性能表征以及磁电耦合效应。最后,综述了BiFeO3多铁性低维纳米结构的微结构研究进展以及BiFeO3多铁性低维纳米结构的理论研究结果,并指出了未来BiFeO3多铁性低维纳米结构研究需要重点解决的一些问题。     

Y和Cr共掺杂BiFeO3陶瓷的多铁性能研究

采用固相反应法制备了Y_2O_3和Cr_2O_3共掺杂BiFeO3陶瓷,研究了Bi_(0.9)Y_(0.1)Fe_(1–x)Cr_xO_3(BYFC_x,x=0,0.002,0.004,0.006,0.008)陶瓷的多铁性能。XRD分析表明,经850℃烧结的BYFC_x陶瓷形成了三方钙钛矿结构固溶体。随着Cr掺杂量增加,BYFC_x陶瓷在室温下的铁磁性能和铁电性能提高明显。当x为0.004时,所制陶瓷的铁磁性能最好,剩余磁化强度Mr为0.23A·m~2/kg,饱和磁化强度Ms为3.15A·m~2/kg,矫顽力Hc为2.3kA/m。Mr、Ms和Hc随着Cr掺杂量的增加先增大后减小。     

多铁性BiFeO3/SrTiO3多层膜的透射电镜研究

本文利用透射电子显微镜（TEM）研究了由磁控溅射法生长的多铁性BiFeO3/SrTiO3多层膜的微观结构。衍衬分析及高分辨电子显微（HRTEM）像显示出界面清晰的各个单层。BiFeO3外延生长在SrTiO3（001）衬底上,生长方向沿基体c轴。随着薄膜厚度的增加,即多层膜周期的加长,层与层之间界面不再平直。原子序数Z衬度成像,EDS线扫以及各种元素的能量过滤综合分析确定了多层膜的成分变化特征。     

铕掺杂无机红色荧光材料的研究进展

介绍了高温固相反应法、sol-gel法、化学共沉淀法、水热合成法、微波辐射法等几种制备铕掺杂红色荧光材料的方法,并比较了各种制备方法的优缺点;总结了以氧化物、无机非金属酸盐和金属酸盐为基质材料的铕掺杂红色荧光材料的制备方法及应用。最后对铕掺杂红色荧光材料的发展进行了展望。     

(1-x)BiFeO3-xCoFe2O4复合陶瓷介电性能的研究

采用传统的固相烧结工艺制备3种不同摩尔比的(1-x)BiFeO3-xCoFe2O4(简称(1-x)BFO-xCFO,x为摩尔分数,且x=0.1,0.3,0.5)复合陶瓷样品,并分析了其在室温和变温下的介电性能。研究结果表明,室温下陶瓷样品的介电常数和介电损耗均随CFO含量的增加而降低;当频率大于100kHz时,样品的介电常数随CFO含量的增加而变化不大;当x(CFO)=0.1时,样品在高频时介电损耗变小,而当x(CFO)=0.3或0.5时,陶瓷样品的介电损耗明显大于纯BFO陶瓷的介电损耗。在高温情况下,由于CFO的添加使陶瓷样品存在更多的缺陷活化及CFO所造成的漏电流,使样品在低频时的介电常数与介电损耗都变得很大。在100kHz频率下的交流导电率均随着温度的增加而减少;且相同温度下样品中包含的CFO含量越大其交流导电率也越大。当x(CFO)=0.3和0.5时,复合陶瓷样品的交流导电率随温度的变化规律几乎相同,且它们在相同温度下的交流导电率比纯BFO的大5～6个数量级。     

La掺杂BiFeO_3多铁纳米管的制备与性能

采用溶胶-凝胶结合模板的方法制备得到La掺杂BiFeO3(Bi0.94La0.06FeO3(BLF))多铁纳米管,运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM和HRTEM)以及多功能铁电测试仪对样品进行了形貌表征和铁电性能测试。结果显示:纳米管的外壁光滑,排列有序,外径约为200nm;高分辨透射电子显微镜的测试结果证明BLF纳米管是多晶钙钛矿结构;在测试电压为2 000V时,BLF纳米管剩余极化值Pr达到36.6μC/cm2,矫顽电场Ec为129kV/cm;测试电场为±100kV/cm时,漏电流密度为分别为1.44×10-3和1.63×10-3A/cm2。     

Bi2Te3热电材料改性研究及其进展

随着全球经济对高效、无污染能源转换的强劲需求,Bi2Te3半导体作为最优异的室温热电材料取得了长足稳步的发展。本文在简述Bi2Te3热电材料的结构和性能的基础上,重点介绍了掺杂、纳米化、掺杂与纳米化相结合的方法对Bi2Te3热电性能的影响,详细分析了其影响机制。结果表明,以上方法均能很大程度上提升Bi2Te3热电材料的热电性能,尤其是掺杂与纳米化相结合对热电性能的提高更为显著。最后,对Bi2Te3热电材料改性的研究方向进行了展望。     

锆钛酸钡掺杂改性研究进展

综述了锆钛酸钡(BaZrxTi1–xO3,简称BZT)材料的掺杂种类以及掺杂对晶粒尺寸、相变温度、介电非线性和介电弛豫的影响等方面的最新研究进展,提出了研究中在掺杂与结构等方面需要解决的一些问题。     

BiFeO3/Bi4Ti3O12多层铁电薄膜的性能研究

采用sol-gel法在FTO/玻璃底电极上制备了BiFeO3/Bi4Ti3O12多层薄膜。研究了室温下薄膜的结构,铁电和漏电流性质。结果表明,相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/Bi4Ti3O12多层薄膜具有更低的漏电流,表现出较强的铁电性,在4.40×105V/cm的测试电场强度下,剩余极化强度为3.7×10–5C/cm2。在2.00×105V/cm的测试电场强度下,BiFeO3和BiFeO3/Bi4Ti3O12薄膜的漏电流密度分别为10–5和10–7A/cm2。     

外延BiFeO3薄膜的TEM显微结构表征

外延BiFeO3薄膜中丰富的结构与特殊的性能一直是近年来研究的热点.显微结构的研究不仅可以帮助人们进一步认识BiFeO3的结构信息,还可以帮助人们深入了解BiFeO3结构与性能间的关系,开拓新的应用领域.本文利用球差校正高分辨透射电子显微镜对外延在LaAlO3过渡层/Si基底上的BiFeO3薄膜进行研究.通过原子尺度的定量分析,在应力状态复杂区域观察到类菱方相、应力释放后恢复的菱方相以及拉应力状态下c/a值小于1的类菱方相,并在该区域观察到109°铁电畴,且畴间存在4.4°的畸变夹角.还观察到比较大的c/a比.