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本文一方面采用固相反应法制备了Bi1-xHoxFeO3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列陶瓷样品并研究稀土元素Ho掺杂对铁磁电材料BiFeO3陶瓷的晶体结构、漏导电流、介电、磁性及磁电耦合等方面的影响,另一方面采用溶胶-凝胶法制备BiFeO3薄膜材料,研究Ho掺杂对薄膜结构、形貌及透射率等的影响。除此之外,我们还探讨了退火时间和温度对BiFeO3薄膜表面形貌的影响。用DX-2000的X射线衍射仪(X-raydiffractometer,XRD)对样品进行晶相结构分析,利用铁电仪测试了陶瓷的漏电性质,采用型号为HP4294A的阻抗分析仪测试了样品的介电常数并进一步在加磁场的情况下计算了磁介电系数,用振动样品磁强计对样品的磁学性质进行了测试,并用型号为UV-3600的紫外-可见-红外分光光度计对薄膜样品的透射光谱进行了测试,利用型号为ZeissSuper40的场发射扫描电镜测试了薄膜表面形貌。 对块材Bi1-xHoxFeO3样品的研究结果表明:Ho掺杂量x≤0.1时,样品呈现扭曲的三方钙钛矿结构,当x≥0.15时,Bi1-xHoxFeO3样品从三方晶系逐渐向正交晶系转变;随着掺杂量的增加,漏电流逐渐减小,电场为4000V/cm时,BFO-15%和BFO-20%的漏电流密度分别为9.57×10-6A/cm2、6.29×10-6A/cm2,比纯相BFO(1.94×10-3A/cm2)小三个数量级,从而表明掺杂可以降低漏电流密度;当测试频率f=100Hz时,BFO-10%的介电常数是BiFeO3的3倍,且介电损耗相对减小;在f=10kHz,外加磁场为2500Oe时,BiFeO3、BFO-10%的磁介电系数(MD)分别是-10.17%,-14.65%;在30kOe的磁场作用下,样品的磁滞回线随着掺杂量的增大而逐渐趋向饱和,其剩余磁化强度(Mr)从0.0024emu/g(BFO)增加到0.1167emu/g(BFO-20%),说明Ho掺杂显著增强了BFO的铁磁性。对薄膜的测试结果表明薄膜均结晶良好,随着掺杂量的增加特征峰逐渐变宽,SEM表明薄膜颗粒均匀并随掺杂量增加颗粒减小;通过对比不同退火时间和温度对薄膜结晶的影响,发现550°空气中退火两小时的样品结晶最佳。