摻雜BiCoO-,3-陶瓷制備和性能研究.pdf

1、本論文主要是在BiFeO3的廣泛研究的基礎(chǔ)上，基于對(duì)Fe、Co原子，離子的電子組態(tài)、磁矩和離子半徑分析以及文獻(xiàn)中相關(guān)報(bào)道，采用固相燒結(jié)工藝分別制備了BiCoO3、BiCo0.5Fe0.5O3、Bi1-x LaxFe0.5Co0.5O3，并采用X-射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、寬頻介電儀等分析測(cè)試手段研究了樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、宏觀和微觀磁性等。 主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 1.采用傳

2、統(tǒng)固相燒結(jié)工藝制備BiCoO3，在氧氣氛下進(jìn)行了退火，并粗淺的對(duì)比了退火前后，BiCoO3結(jié)構(gòu)和介電，磁電以及鐵電性能的改變。結(jié)果表明，形成了一種不同于BiFeO3簡(jiǎn)單鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)，退火后，對(duì)樣品的XRD峰強(qiáng)和介電性能有明顯改善，但鐵磁電性能并未有所提高，說明氧空位并不是影響鐵磁電性能的關(guān)鍵，這些性能與樣品的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 2.以改善BiCoO3陶瓷的磁電性能為目的，分別在830℃下燒結(jié)60min和750℃下燒結(jié)24h的條件下制備了

3、BiFe0.5Co0.5O3陶瓷，并通過比照研究了不同條件下BFCO的結(jié)構(gòu)，以及磁電，鐵電，介電性能。研究結(jié)果得出：不同燒結(jié)條件下BFCO的結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化，并且低溫長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)后樣品致密度有一定提高，樣品表面光滑。BFCO陶瓷的鐵電性能也有一定的改善，漏電流有所降低；室溫下樣品呈現(xiàn)鐵磁態(tài)，但磁性能有所降低；從表面上看，鐵電性和磁性似乎是互斥的，這也許是在單相材料中集成鐵電性和磁性的困難所在。介電常數(shù)和損耗在不同頻率下隨溫度的變化曲線有明顯

4、的改善，由缺陷所引起的介電峰和損耗峰消失?？梢姷蜏亻L(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)，可以降低樣品的缺陷。 3.為了進(jìn)一步改善BiFe0.5Co0.5O3陶瓷的鐵電性能，我們研究了不同摻雜量的Bi1-x LaxFe0.5Co0.5O3(BLFC-x)陶瓷樣品的結(jié)構(gòu)，隨著摻雜量的變化的增加，樣品的結(jié)構(gòu)并未發(fā)生大的變化，其中摻入La后原先的(321)峰劈裂成兩個(gè)峰；在x=0.05時(shí)，樣品的磁性能和鐵電性能最佳，所以小量摻雜對(duì)樣品的性能有所改善；樣品的介電性