Y掺杂BiFeO3陶瓷和Bi0.9Y0.1FeO3-PbTiO3陶瓷的多铁性研究

论文摘要

BiFeO3是少数在室温下同时具有铁电性和铁磁性的材料之一,在信息存储、卫星通讯、磁电传感器等领域具有重要的应用前景。本论文首先对BiFeO3陶瓷进行Y掺杂,发现制备得到的样品为三方钙钛矿结构,属于R3c空间群;添加Y2O3对BiFeO3陶瓷的介电、铁电性能影响不大,只是样品的电容率（εr）略有增大,但是添加Y2O3使BiFeO3陶瓷的磁学性能有较大提高,样品由反铁磁性转变为亚铁磁性,样品的饱和磁化强度（Ms）增大到6.2703emu/g。为进一步提高其电学性能,选取Bi0.9Y0.1FeO3与PbTiO3进行固溶处理,实验结果表明:当PbTiO3添加量x≤0.15时样品为三方钙钛矿相,当0.20≤x≤0.30时样品为三方钙钛矿相与四方相共存,当x≥0.35时样品为四方相;添加PbTiO3对Bi0.9Y0.1FeO3陶瓷的介电、铁电性能有较大提高,εr由84提高到241,介电损耗由0.0995减小到0.0287,剩余极化值（Pr）由0.494μC/cm2提高到2.17μC/cm2;添加PbTiO3使Bi0.9Y0.1FeO3陶瓷的饱和磁化强度有所下降。论文最后还对样品由反铁磁性向亚铁磁性的转变机理进行讨论,并计算出Bi1-xYxFeO3（x=0-0.20）陶瓷的理论饱和磁化强度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 磁电材料概况
• 1.1.1 磁电材料的发展历史
• 1.1.2 磁电材料的分类
• 3的研究进展'>1.2 单相磁电材料BiFeO₃的研究进展
• 3的结构与性能'>1.2.1 BiFeO₃的结构与性能
• 3陶瓷的制备工艺'>1.2.2 BiFeO₃陶瓷的制备工艺
• 3陶瓷的掺杂改性'>1.2.3 BiFeO₃陶瓷的掺杂改性
• 1.3 本论文研究目的及主要内容
• 参考文献
• 第二章 铁酸铋基陶瓷的制备方法与表征手段
• 2.1 实验药品和主要仪器
• 2.1.1 实验原材料
• 2.1.2 实验设备及分析仪器
• 2.2 固相法制备铁酸铋基陶瓷
• 2.3 铁酸铋基陶瓷的分析表征方法
• 2.3.1 X射线衍射法物相表征
• 2.3.2 Raman光谱表征
• 2.3.3 陶瓷显微形貌观察
• 2.3.4 介电性能测试
• 2.3.5 铁电性能测试
• 2.3.6 磁学性能测试
• 参考文献
• 3磁电陶瓷的影响'>第三章 A位Y取代对BiFeO₃磁电陶瓷的影响
• 3.1 前言
• 3.2 实验过程
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 XRD物相分析
• 3.3.2 Raman分析
• 3.3.3 显微形貌特征
• 3.3.4 介电性能分析
• 3.3.5 铁电性能分析
• 3.3.6 磁学性能分析
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 0.9Y_0.1FeO₃与PbTiO₃的固溶改性'>第四章 Bi_0.9Y_0.1FeO₃与PbTiO₃的固溶改性
• 4.1 前言
• 4.2 实验过程
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 XRD物相分析
• 4.3.2 预烧粉体粒度分析
• 4.3.3 显微形貌特征
• 4.3.4 介电性能分析
• 4.3.5 铁电性能分析
• 4.3.6 磁学性能分析
• 4.4 本章小结
• 参考文献:
• 1-xY_xFeO₃陶瓷磁性机理初探'>第五章 Bi_1-xY_xFeO₃陶瓷磁性机理初探
• 5.1 前言
• 5.2 样品磁性的转化
• 5.3 磁性的来源
• 1-xY_xFeO₃饱和磁化强度的计算'>5.4 Bi_1-xY_xFeO₃饱和磁化强度的计算
• 5.5 本章小结
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 发表论文情况