BiFeO-,3-薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、近年來，鐵電磁材料引起人們越來越多的關(guān)注，它是一種具有鐵電有序和磁有序的材料，在鐵電和磁性器件方面有極其重要的應(yīng)用前景。BiFeO3是少數(shù)在室溫下同時具有鐵電性和鐵磁性的鐵電磁材料之一，在信息存儲、集成電路、磁傳感器和自旋電子器件等方面有著潛在的應(yīng)用前景。BiFeO3在常溫下具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，其居里溫度TC=1103K,尼爾溫度TN=643K。
　　 本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　 1.采用傳統(tǒng)的固相合成法制備BiFeO3

2、陶瓷。研究不同配比對BiFeO3陶瓷相結(jié)構(gòu)及極化強度的影響。結(jié)果表明，隨著Bi2O3過量百分比的不斷減少(從過量10％到3％)，雜相峰明顯變少，其極化強度逐漸增大。按Fe2O3∶Bi2O3=2∶1化學(xué)配比通過高溫?zé)Y(jié)制備出純相Bi2Fe4O9陶瓷。Bi2Fe4O9陶瓷極化強度較小，這可能與Bi2Fe4O9陶瓷微結(jié)構(gòu)有關(guān)。
　　 2.采用溶膠-凝膠法在LaNiO3/Si襯底上制備出純相BiFeO3薄膜，探究薄膜的性能。得出以下結(jié)論

3、：
　　 (1)LaNiO3襯底和BiFeO3薄膜都是鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，(110)擇優(yōu)取向；
　　 (2)薄膜結(jié)晶顆粒細密且生長均勻，膜面光滑，厚度大約為380nm；
　　 (3)在測試電壓為25V時，薄膜的雙剩余極化強度(2 Pr)達到最大，為90.9μC/cm2，雙矯頑場(2Ec)同樣也達到最大，為744.6KV/cm；
　　 (4)BiFeO3薄膜的介電常數(shù)隨著頻率的不斷增加緩慢減小。而介電損耗在低頻段內(nèi)