论文摘要
所谓多铁性材料是指:由于结构参数有序化而导致的同时具有铁电性、铁磁性（亚铁磁性和反铁磁性）和铁弹性中两者及其以上性质的材料。本论文主要内容是对BiFeO3单相陶瓷、BiFeO3/BaTiO3和BiFeO3/PZT两种复相陶瓷的制备工艺、铁电、铁磁性能等进行相关研究。首先用sol-gel方法制备出初级铁酸铋（BiFeO3）粉末。用高温高压的方法第二次烧结初级BiFeO3粉末,合成纯相的BiFeO3块体陶瓷,发现高温高压可以抑制伴随着BiFeO3合成时其它铋铁氧化物杂相的生成,并且可以提高材料的致密度。测量其结构,铁电性能、铁磁性能。使用高温高压合成的方法,缩短了复相陶瓷的合成时间并且降低了烧结温度,使颗粒均匀生长,有效的抑制BiFeO3与BaTiO3、PZT两相之间的反应和高温下颗粒的长大,成功的制备出了没有杂相的BiFeO3/BaTiO3和BiFeO3/PZT两种复相陶瓷。并且用XRD和SEM研究了陶瓷的结构和形貌以及研究它们的铁电、铁磁性能。改变BiFeO3与BaTiO3、PZT之间的成分比例,成功的制备了1 : 1、1 : 2、1 : 3系列的复相陶瓷。研究不同比例成分对复相陶瓷铁电性能、铁磁性能的影响。发现BiFeO3/BaTiO3复相陶瓷由于大的漏电流而掩盖了本身的铁电性能;而BiFeO3/PZT复相陶瓷测出了比较好的电滞回线,铁电性能相对于单相BiFeO3陶瓷有所提高,证明PZT对BiFeO3陶瓷铁电性的优化是可行的。并且随着PZT陶瓷含量的增加,铁电性能随之增强。而在铁磁性能方面,BaTiO3和PZT陶瓷对BiFeO3陶瓷的铁磁性具有明显的优化作用,并且随着BaTiO3和PZT陶瓷含量的增加,复合材料的铁磁性能随之增强。
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摘要ABSTRACT引言1 研究背景2 物理现象2.1 铁电性与压电效应2.2 铁磁性与磁滞伸缩效应2.3 多铁性2.4 磁电效应2.5 磁介电效应3 多铁性体的物理机制3.1 多铁性材料匮乏的物理机制研究3.2 多铁性体中的磁电相互作用来源3.3 多铁性体中的几种铁电性机制3.4 多铁性体的宏观理论模型4 多铁性体的研究现状4.1 单相多铁性材料3）'>4.1.1 铁酸铋（BiFeO3）3和RMnO5）及其它体'>4.1.2 锰酸盐体系（RMnO3和RMnO5）及其它体4.2 磁电复合多铁性材料4.2.1 陶瓷/陶瓷复合体系4.2.2 陶瓷/金属复合体系4.2.3 陶瓷/金属/聚合物三相复合体系4.3 多铁性薄膜材料5 多铁性复合材料的制备方法6 高压的作用和特征7 课题的研究动机和研究内容实验部分1 实验仪器设备及实验方法1.1 高压合成设备及实验方法1.1.1 六面顶压机1.1.2 高压合成实验方法1.1.3 高温高压烧结中的注意事项1.2 物性分析装置1.2.1 结构形貌分析装置1.2.2 铁电性能测量装置1.2.3 磁性能测量装置3陶瓷的制备及分析'>2 单相BIFEO3陶瓷的制备及分析3粉末'>2.1 SOL-GEL 制备BIFEO3粉末3粉末高温高压烧结'>2.2 BIFEO3粉末高温高压烧结3粉末在高压下熔化后再结晶'>2.3 BIFEO3粉末在高压下熔化后再结晶3样品的铁电性能'>2.4 BIFEO3样品的铁电性能3样品的磁性能'>2.5 BIFEO3样品的磁性能3/BATiO3多铁性复合材料的制备及分析'>3 复相BIFEO3/BATiO3多铁性复合材料的制备及分析3/BATiO3复合材料的制备'>3.1 BIFEO3/BATiO3复合材料的制备3/BATiO3复合材料的铁电性能'>3.2 BIFEO3/BATiO3复合材料的铁电性能3/BATiO3复合材料的磁性能'>3.3 BIFEO3/BATiO3复合材料的磁性能3/PZT 多铁性复合材料的制备及分析'>4 复相BIFEO3/PZT 多铁性复合材料的制备及分析3/PZT 复合材料的制备'>4.1 BIFEO3/PZT 复合材料的制备3/ PZT 复相陶瓷的铁电性能'>4.2 BIFEO3/ PZT 复相陶瓷的铁电性能3/ PZT 复相陶瓷的磁性能'>4.3 BIFEO3/ PZT 复相陶瓷的磁性能结论参考文献在学研究成果致谢
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