Pb(Zr,Ti)O3--CoFe2O4納米復合薄膜的制備與性能研究.pdf

1、多鐵性磁電復合薄膜因其具有優(yōu)良的鐵磁、鐵電和磁電耦合性能，被廣泛應用于傳感器、換能器和新型存儲器等多功能器件中。目前普遍采用具有大壓電效應的鋯鈦酸鉛(Pb(ZrxTi1-x)O3，PZT)和大磁致伸縮效應的鐵酸鈷(CoFe2O4，CFO)作為復合薄膜中的鐵電相和鐵磁相。然而，通過常用的一起晶化熱處理制備的PZT-CFO納米復合薄膜，很容易因長時間的高溫熱處理造成鐵電、鐵磁兩相之間的互擴散和互反應，導致復合薄膜的結晶質量變差、磁電性能惡化

2、，大大限制了其實際應用。另一方面，對于多層復合薄膜而言，薄膜的復合層數、單層厚度等因素都會對PZT-CFO復合薄膜中的應力和微觀結構產生顯著影響，進而影響整個復合薄膜的磁電性能。
　　首先，本課題采用化學溶液沉積法(Chemical Solution Deposition，CSD)在Pt/Ti/SiO2/Si襯底上制備得到了PZT-CFO納米復薄膜。分別通過逐層晶化和常用的一起晶化的方式對復合薄膜進行熱處理，并研究了不同晶化方式對

3、復合薄膜結晶過程、微結構、晶體擇優(yōu)取向、鐵電和鐵磁性能的影響。結果發(fā)現采用逐層晶化熱處理的方式可以使得復合薄膜中鐵電相PZT呈完全柱狀生長，表現出(111)擇優(yōu)取向，磁電兩相的晶粒尺寸均較大，并且可以有效減少兩相界面處發(fā)生的元素互擴散問題，從而改善復合薄膜的鐵電、鐵磁性能。
　　其次，同樣采用化學溶液沉積的方法制備3層、5層和9層的PZT-CFO納米復合薄膜。用XRD、AFM、SEM等分析了界面層數對復合薄膜晶格常數、表面形貌和微