La Ni掺杂对BiFeO3薄膜磁性及光学特性的影响研究

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BiFeO3薄膜的磁电性质研究的开题报告

BiFeO3薄膜的磁电性质研究的开题报告
一、研究背景
BiFeO3是一种多铁性材料，具有磁电耦合效应。

近年来，对其磁电
性质进行研究成为了研究的热点之一。

其中，BiFeO3薄膜作为一种性能
优良的多铁性材料，在纳米电子学、传感器、储能等领域具有广泛的应
用前景。

因此，对其磁电性质的深入研究具有重要的理论和实际意义。

二、研究目的
本研究旨在探究BiFeO3薄膜的磁电性质，深入了解BiFeO3材料的
磁电耦合机制，寻找提高其磁电效应的途径，为其在电磁设备、能源转
换等领域的应用提供理论基础和示范依据。

三、研究内容
1. BiFeO3薄膜的制备方法与表征: 采用溶胶-凝胶法、磁控溅射法等方法制备BiFeO3薄膜，并使用X射线衍射、扫描电镜等手段进行结构、形貌和成分等表征。

2. BiFeO3薄膜的磁电性质研究：采用电学和磁学测试技术，例如邻近场探测电子显微镜（AC-TEM）、磁力显微镜（MFM）以及磁光波导谱，来探测BiFeO3薄膜的磁电效应、比热、热稳定性、热处理后的相结构以及电极化梯度相关的反常磁光谱等方面的性质，并将其与生长方式、结构、厚度等参数进行比较和分析。

3. 磁电耦合机制模拟研究：通过理论计算、材料模拟等方法，探究BiFeO3薄膜磁电耦合机制，研究以上实验中观测到的物理现象和特性，
以便为实际应用提供指导和理论支持。

四、研究意义
本研究将有助于深入了解BiFeO3材料的磁电耦合机制，为其在电子器件、传感器、能源转换等领域的应用提供理论基础，为新能源和新材料的发展做出贡献。

Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究的开题报告

Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究的开题报告题目：Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究一、研究背景：硅基集成电路上的金属-绝缘体-金属（MIM）电容结构是重要的电容器器件，而高介电常数的绝缘体材料是MIM结构的关键。

目前广泛使用的绝缘体材料为氧化铝（Al2O3）和氧化硅（SiO2），但是它们的介电常数较低，难以满足日益增长的电容器器件要求。

因此，寻找具有较高介电常数的材料用于替代Al2O3和SiO2仍是一个研究热点。

HfO2因其优异的化学和物理性质而成为替代材料的热门候选。

然而，HfO2膜的介电常数仍然比较低。

二、研究内容和目标：因此，本研究的目标是通过引入一定量的Ta或La等稀土元素掺杂来提高HfO2的介电常数。

本研究将研究Ta或La掺杂HfO2薄膜的制备工艺以及表征其结构和物理性质。

具体的研究内容包括：1.使用化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）制备Ta或La掺杂HfO2薄膜；2.通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段表征样品的结构和形貌；3.使用介电常数测试仪等设备测试样品的介电性能；4.分析结果，探究稀土元素掺杂对HfO2薄膜结构和性能的影响。

三、研究意义：本研究将探索一种新型的高介电常数绝缘层材料，为微电子器件的高性能和高密度集成提供可能。

此外，该研究还具有一定的理论意义，将为深入理解稀土元素掺杂对HfO2晶体结构和物理性质的影响提供参考。

四、研究方法：1.化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）制备样品；2.使用X射线衍射（XRD）对样品进行结构分析；3.使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品形貌进行观察和分析；4.使用介电常数测试仪对样品进行介电性能测试；5.分析结果，探究稀土元素掺杂对HfO2薄膜结构和性能的影响。

五、研究计划：1.第1-2个月：文献查找和研究，了解HfO2薄膜及其掺杂技术的研究进展；2.第3-4个月：准备HfO2、Ta或La等稀土元素的前体材料以及制备所需的化学物质，磨制陶瓷靶；3.第5-7个月：使用化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）技术，制备Ta或La掺杂HfO2薄膜，并调节制备参数以优化薄膜的组成和形貌；4.第8-9个月：对薄膜进行X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段的表征，分析薄膜的结构和形貌；5.第10-11个月：使用介电常数测试仪测试样品的介电性能；6.第12个月：分析结果，总结论文。

Nb、K掺杂对BiFeO_3晶格结构、磁性和光学性质的影响

Nb、K掺杂对BiFeO_3晶格结构、磁性和光学性质的影响BiFe O3是一种在室温条件下同时具有磁有序和铁电有序的多铁性材料,在自旋电子器件等器件制造方面,具有广泛的应用前景。

然而,由于BiFeO3的纯相样品制备难、漏电流较大和铁磁性太弱,使得BiFeO3难以进入实际应用。

研究表明,离子掺杂可以改善BiFeO3的磁学性能,但是,其物理机理,却还未完全弄清,导致说法不一。

本文利用溶胶凝胶发制备了Nb、K掺杂的BiFeO3纳米颗粒样品,并系统研究对BiFe O3的结构、磁性和光学性质的影响,主要方面如下:1)通过溶胶-凝胶法制备出无杂相的BiFe1-xNbxO3和Bi1-xKxFe1-xNbxO3样品,为研究异价离子掺杂BiFeO3的晶体结构、磁学和光学性质提供了有利的前提条件。

2)少量Nb掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O 键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。

同时Nb掺杂对纳米晶粒的尺寸会产生显著影响。

XPS显示掺杂样品中,Nb离子以+4价和+5价的形式共存。

Nb掺杂导致样品磁性增强,主要是由于样品晶粒的尺寸效应引起的。

紫外-可见吸收光谱显示禁带宽度随着Nb掺杂浓度x的增大而减小。

3)与Nb掺杂类似,Nb、K共掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。

XPS显示掺杂样品中,因为Nb、K价态补偿,掺杂不会改变Fe2+和Fe3+的含量比。

对比K单掺杂Bi1-xKxFeO3样品的拉曼光谱可知,Nb掺杂是引起Bi-O键变化的主要原因。

Nb、K共掺杂导致样品磁性增强,不能简单地归因于样品晶粒尺寸变化,以掺杂离子为中心形成的束缚磁极化子可能是其磁性增强的主要原因。

B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备与性能研究中期报告

B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备与性能研究中
期报告
该研究旨在研究B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备及其性能。

本中期报告主要介绍了实验中所采用的方法和实验结果。

制备方法：
采用溶胶-凝胶法制备BiFeO3薄膜。

其中，Bi(NO3)3·5H2O、
Fe(NO3)3·9H2O和C6H5BO2分别用乙醇进行溶解，然后混合并搅拌，加热干燥制得溶胶。

将溶胶放在旋涂机中，利用旋涂机制备BiFeO3前驱体膜，并在450℃下进行退火，得到BiFeO3薄膜。

在制备过程中，将B位异价元素（Nb、Ta、W、Mo）掺杂到BiFeO3前驱体中。

实验结果：
通过X射线衍射分析（XRD），发现掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜与未掺杂的BiFeO3薄膜具有相同的结构，且掺杂后不会改变其结构。

通过原子力显微镜（AFM）观察到，掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜的表面较光滑，表面粗糙度降低。

同时，掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜的磁性和电学性能也发生了变化。

磁性测试结果显示，掺杂了Ta和Mo的BiFeO3薄膜具有更强
的磁性。

电学性能测试结果显示，掺杂了W和Mo的BiFeO3薄膜的介电常数更高，而掺杂了Nb和Ta的BiFeO3薄膜的介电常数则略微降低。

结论：
通过以上实验结果可以得出，掺杂B位异价元素可以改善BiFeO3薄膜的表面质量，并且对BiFeO3薄膜的磁性和电学性能产生影响。

不同的
B位异价元素对BiFeO3薄膜的影响是不同的，从而可以针对具体应用需
求进行合理的选择。

La掺杂BiFeO_3薄膜的铁电性能分析

ｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ．ＴｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｓｉｎｔｈｅＢｉ１Ｌａ￣ＦｅＯ３ｚｔｈｉｎｉｆｌｍｓｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｌｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｒｅｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｗｈｅｎａｎｎｅａｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ５６０ｏＣ．
ｂｙｓｏｌ — ｇｅｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｈｉｇｈｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｃｏｍｂｉｎａｔｏｉｒａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＴｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸ
ＢｉＦｅＯ３ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｈｉｎｉｆｌｍｓｗｉｔｈｄｉｉｆｅｒｅｎｔＬａｄｏｐｅｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ（０，５％，１０％，１５％，２０％ａｎｄ２５％）ｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄ

以LiF做为N型掺杂的磷酸三(8 -羟基喹啉)铝薄膜-外文翻译

外文资料翻译译文以LiF做为N型掺杂的磷酸三(8 -羟基喹啉)铝薄膜作者：考希克·罗伊·乔杜里，钟赫尹，佛朗基等由于其易于加工且可以廉价的制作低成本基板，有机半导体已经成为制作下一代电子和光电子器件的新型材料。

为了实现可替代无机材料，有机电子领域已经成为努力研究的热点，尤其是大面积、柔性电子的应用。

已经证实对实现高效有机发光二级管（OLED）的平板显示和照明、薄膜场效应管（TFT）、探测器大面积的探测器阵列，及有机光伏电池低成本的太阳能能源的产生有重大的贡献。

在所有这些有机设备实施方案中，电荷注入/提取及传输的优化对他们来说是极为重要的技术。

有效的注射或提取要求低能量势垒，而有效的传输要求高导电的传输层。

有机半导体的载流子浓度和载流子迁移率都低。

由于这些特性，有机器件的开启电压一般都高于无机器件。

通常有机传输层会使用非常薄的压降结构，这必然更容易短路，因此不利于设备的稳定性。

此外，由于载流子浓度低，载流子在此类材料中的传输是受空间电荷的限制的。

类似无机半导体，电掺杂的方法可以提高载流子的传输，从而提高装置性能。

具体来说，掺杂的有机半导体已广泛应用于有机发光二极管而且成为降低设备工作电压的一种有效方法。

对涂料的掺杂有机半导体材料，如F4-TCNQ作为P型掺杂的受主杂质，而提供电子的碱金属通常用于n型掺杂。

虽然在OLED器件中已经可以通过电掺杂来降低驱动电压并增加器件亮度，但是n性掺杂还有问题，特别是碱金属在有机介基质中的高扩散反应。

在本研究中我们展示了高效率的由三（8 -羟基喹啉)铝（Alq3的）与无机绝缘氟化锂（LiF）共蒸发的n型掺杂。

在这个系统中，我们系统地研究了掺杂浓度对电荷传输的影响，并显示最佳掺杂不仅可以提高电流传输，也可以提高电子的注入和传输而不需要使用低功率函数的阴极电子注入和传输。

最后，我们研究了OLED结构中最佳掺杂时电子传输层内降低工作电压和提高效率之间的关系。

不同La掺杂浓度的BiFeO3的结构性质的显微拉曼光谱研究

ｓｐｏｎｎｇｔ — ｄｉｗｏ— ｐｈｏｏｎｐｅｋｅｉｔｄｉｌｃｎａｘｓｅｎａｌｏｍｐｏｎｄｎｄｗｅｅｅａｅｔｎｃｅｓｎ。ｕｓａｒｎｈｎｃｄｗｉｈｉｒａｉｇＬａ－ｓｕｂｓｉｕｉｎ．Ｓｕｃｅｏｍｅａｗｅｅａｓｃａｅｔｅｋｄｗｎｏｈｅｃｃｏｄｓｎｃｎｆｇｕｔｔｔｏｈｐｈｎｎｒｓｏｉｔｄｗｉｈｂｒａｏｆｔｙｌｉｐｉｏｉ — ｒｔｏｎｔｈｏａｉｎｉｈｅｒｍｂｏｄｒｌＢｉＯ３ｈｅａＦｅ．Ｏｕｒｒｓｌｓｉｄｉａｅｔｘｓｅｅｏｔｏｐｉｐ — ｅｕｔｎｃｔｈｅｅｉｔｎｃｆｓｒｎｇｓｎ— ｈｏ
摘
要：使用显微拉曼散射技术研究不同的Ｌ掺杂浓度对ＢＦＯ（ｉｘａＦＯ，一００１０２０３ａｉｅ。Ｂ１Ｌｅａｚ，．，．，．，－
０６．．，０８和１Ｏ．）的结构性质的影响。拉曼光谱的变化证明了在Ｂ－Ｌｅ。中，着Ｌｉ … ａＦＯ随ａ含量的增加，
ｎｎｃｕｌｇｉｌＬａＦｅ，ｗｈｃａｒｖｄｓｆｌｉｆｒｔｎｆｒｕｄｒｔｎｉｇｏｏｐｉｎＢｉｎ一Ｏ３ｉｈｍｙｐｏｉｅｕｅｕｎｏｍａｉｏｎｅｓａｄｎｏ
其结构从三方相变成正交相。引人注目的是，于６０ｃ１近的拉曼峰和它的二阶峰依然存在，且随位１ｍＩ附并着Ｌａ掺杂量的增加发生明显的增强。这一现象与ＢＦＯｉｅ。在三方相结构存在的螺旋自旋结构被破坏有关。我们的实验证实了在Ｂ。Ｌｅ。材料中存在着强烈的自旋一子相互作用，对于理解Ｂｉ … ａＦＯ声这ｉ一Ｌｅ。料的结构与物性之间的关系提供有用的信息。ａＦＯ材关键词：曼光谱；ａ掺杂；ｉＬｅ３相变拉Ｌ一Ｂ１ａＦＯ； …

BiFeO3及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜的制备与性质研究的开题报告

BiFeO3及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜的制备与性
质研究的开题报告
一、选题背景
铁酸钡钛石（BFO，BiFeO3）是一种多铁性材料，具有磁性和铁电
性质，因此被广泛应用于磁存储、铁电存储、传感器等领域。

然而，它
的应用受到晶体结构、缺陷、掺杂等因素的影响，因此需要对其纳米粒
子和薄膜的制备与性质研究进行探究。

二、研究目的
本研究旨在制备BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜，并分析其结构、形貌、物理性质等，研究其对多铁性性质的影响，进一步探究其应
用于磁存储、铁电存储、传感器等领域的可能性。

三、研究内容及方法
1.合成BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜；
2.采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等技术对其结构、形貌进行表征；
3.使用磁学和电学测试系统，对BFO及其掺杂体系的磁性和铁电性
能进行测试；
4.利用光学测试系统，对其光学性能进行测试；
5.分析实验结果，探究对多铁性性质的影响。

四、预期研究结果
1.成功制备BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜；
2.分析其结构、形貌和物理性质等；
3.探究BFO及其掺杂体系对多铁性性质的影响；
4.为BFO及其掺杂体系的应用提供理论依据。

五、研究意义
BFO及其掺杂体系的研究对于制备高性能的多功能材料、发展铁电存储和磁存储技术起到重要作用。

本研究有助于深入了解BFO及其掺杂体系的物理性质，为其应用于磁存储、铁电存储、传感器等领域的开发提供了重要理论基础。

Ni-Al底电极对偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物铁电薄膜性能的影响

ａｒｙｄｆｒｃｉｎ（ｓＸ— ａｉａｔｏＸＲＤ），ｅｒｅｅｔｉｅｔｒ（ｅｉｉｎＬＣｕｉｆｆｒｏｌｃｒｃｔｓｅＰｒｃｓｏｎｔａｅｂｅｍｐｏｅｏｃａａｔｒｅｔｅ）ｈｖｅｎｅｌｙｄｔｈｒｃｅｉｈｚｍｉｒｓｒｃｕｅａｄｆｒｏｌｃｒｒｐｒｉｓｏｈｅｒｅｅｔｉｃｐｃｔｒ．ＩｉｆｕｄｔａｈｃｎｓｆＮｉｃｏｔｕｔｒｎｅｒｅｅｔｉｐｏｅｔｆｔｅｆｒｏｌｃｒｃａａｉｏｓｔＳｏｎｈｔｔｉｋｅｓｏ — ｃｅＡＩｉｈｖａｇｆｅｔｏａａｅｃｒｅｔｏＶＤＦＴｒＥ）ｃｐｌｍｅｉ．Ｗｈｎｔｅｔｉｋｅｓｏ — ｌｆｍａｅａｌｒｅｅｆｃｎｌｋｇｕｒｎｆＰ（ｅ — ＦｏｏｙｒｆｍｌｅｈｈｃｎｓｆＮｉ
第３Ｏ卷
２１００年
第１期
１月
河北大学学报（自然科学版）
Ｊｕｎｌｏｅｅｎｖｒｉ（ｔｒｌＳｉｎｅＥｄｔｏ）ｏｒａｆＨｂｉｉｅｓｔＮａｕａｃｅｃｉｉｎＵｙ
Ｖｏ．ＯＮＯ１１３．
Ｊｎ２１ａ．００
Ｎｉ底电极对偏氟乙烯一 — Ａｌ三氟乙烯共聚物铁电薄膜性能的影响
张旭庆勋李晓红，保亭赵，刘
（北大学理科学与技术学院，北定河物河保

掺镧BiFeO3纳米颗粒的制备及磁性能分析

．
ＴｅｍｇｅｃｐｏｅｙｏｏｄｒｗｓａａｚｄｂＱＩ．ｈｅｕｓｓｏｅａｗｅｈｏｄｒｗｒｓｔｒｇａｈａｎｔｒｐｒｆｗｅｓａｎｌｅｙＳＵＤＴｅｒｓｌｈｗｄｔｔｈｎｔｅｐｗｅｓｅｅｉｅｎｔｉｔｐｙｔｈｎｉ
Ｏ２时，可得到纯相产物且结晶性好；．０，当掺Ｌ量为０２时，纳米粉的磁性较好。ａ．０
关键词：铁酸铋；镧；纳米颗粒；磁性能
ＰｅａａｉｎｏｐｄＢｉｅｎｐｒｉｌｓａｄＭａｎｔｃｒｐｒｔｆＬａＤｏｅＦＯ３ｏＮａｏａｔｃｅｎｇｅｉＰｒｐｒｙＡｎｌｓｓｏｅｔａｙｉ
第８卷第６期
２１年１０１２月
纳米７Ｙ－艺￣－－－－Ｙ
Ｎａｏｒｃｓｉｃｉｅｎ－ｐｏｅｓｎｇＴｅｈｎｑｕ
Ｖｏ．１Ｎｏ６８．Ｄｃｍｂｒ０ｅｅｅ２１１
掺镧ＢＦＯ纳米颗粒的翩冬及磁性翻分析ｉｅ３巨
ＡｂｔａｔａｅｎＢＦＯ，ｌＬｅａｏａｔｌｓｗｅｅｐｅａｅｙｓｌｇｌｍｅｈｄｗｉｉｅｅｔＬｏｉｇｃｎｓｒｃ：Ｂｓｄｏｉｅ３Ｂｉ如ＦＯ３ｎｐｒｉｅｒｒｐｒｄｂｏ — ｅｔｏｔｄｆｒｎａｄｐｎｏ－ｎｃｈｆｔｎ．ｅｓｎｅｉｇｔｍｐｒｔｒｆｔｅｐｒｃｅｓｄｔｒｎｄｂｒｖｍｅｒｎｌｓｓＴｅｐａｅｓｒｃｕｅｔａｓｔｎｗｓｅｔＴｈｉｔｒｎｅｅａｕｅｏａｔｌｓｗａｅｅｍｉｅｙｇａｉｔｃａａｙｉ．ｈｈｓｔｔｒｒｎｉｏａｈｉｉｕｉａａｙｅｙＸＲＤ．ＥａｄＴｎｌｚｄｂＳＭｎＥＭｅｅｕｅｏｏｓｒｅｔｅｍｏｐｏｏｉａｅｔｒｓａｄｓｚｈｒｃｅｓｉｓｏｅｐｗｅ．ｗｒｓｄｔｂｅｖｈｒｈｌｇｃｌａｕｅｎｉｅｃａａｔｒｔｆｔｏｄｒｆｉｃｈ

La_Nb掺杂对Bi_4Ti_3O_12_薄膜铁电性能和疲劳特性的影响

硅酸盐学报· 1026 ·2010年La/Nb掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能和疲劳特性的影响冯湘1，王华2(1. 郑州铁路职业技术学院机电系，郑州 450052；2. 桂林电子科技大学材料科学与工程学院，广西桂林 541004)摘要：采用溶胶–凝胶工艺(sol–gel)在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上分别制备Bi4–x La x Ti3O12和Bi4Ti3–y Nb y O12铁电薄膜，研究La/Nb掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能和疲劳特性的影响。

结果表明：La/Nb掺杂均能有效改善Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能和疲劳特性。

当La摩尔(下同)掺量在0.5～0.75时，La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜的性能改善作用最好，而且在明显提高薄膜铁电性能的同时，对薄膜疲劳特性的改善更加显著，薄膜经1010极化反转后，其剩余极化强度(P r)仅下降5.1%。

Nb掺杂对提高薄膜铁电性能的作用更加明显，Nb掺量为0.06时，Bi4Ti3–y Nb y O12薄膜的P r高达18.7µC/cm2，但Nb掺量不宜过多，当Nb掺量超过0.06以后，薄膜的铁电性能和疲劳特性均反而有所下降。

关键词：铁电薄膜；钛酸铋；镧掺杂；铌掺杂；铁电性能；疲劳特性中图分类号：TM22 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2010)06–1026–05EFFECTS OF La/Nb DOPING ON FERROELECTRIC PROPERTIES ANDFATIGUE CHARACTERS OF Bi4Ti3O12 THIN FILMSFENG Xiang1，WANG Hua2(1. Department of Electromechanical Engineering, Zhengzhou Railway V ocational & Technical College，Zhengzhou 450052;2. School of Material Science and Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, Guangxi, China) Abstract: The Bi4–x La x Ti3O12 and Bi4Ti3–y Nb y O12 ferroelectric thin films were fabricated on Pt/Ti/SiO2/p-Si substrates by the sol–gel technique. Effects of La/Nb doping on ferroelectric properties of Bi4Ti3O12 thin films were investigated. Improvements of the ferro-electric properties and fatigue characters of Bi4Ti3O12 thin films by La/Nb doping were obtained. When the doping mole (the same below) contents of La vary from 0.5 to 0.75, Bi4–x La x Ti3O12 thin films exhibit good ferroelectric properties and fatigue characters with a decrease of 5.1% in remanent polarization after 1010 switching. The Bi4Ti3–y Nb y O12 thin films had better ferroelectric properties with a remanent polarization of 18.7µC/cm2 when Nb doping content is 0.06, while an excessive Nb doping lead to bad ferroelectric properties and fatigue characters.Key words: ferroelectric thin films; bismuth titanate; lanthanum doping; niobium doping; ferroelectric properties; fatigue characters铁电薄膜材料具有压电、铁电及热释电等一系列重要性能，可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学和微机械学等领域。

镍掺杂铁酸铋薄膜的电磁性能研究_刘开通 (1)

传导机制服从修正的 Child 定律传导（ J∝Eα，α ＞ 1）。随后斜率突然增大，说明深的俘获能级被填满，这个区
域被称为 Trap-Filled-Limited （ TFL）区域。根据空间电荷限制传导的 Lampert 理论［18］，过渡电压 Vc （ Ohmic
传导到 Child 定律传导）和 VTFL（修正的 Child 定律传导到 TFL 传导）的表达式如下：
3 结果与讨论
3． 1 薄膜结构及表面形貌分析
图 1 为纯相和镍掺杂铁酸铋的 XＲD 图谱。图中
最底层的是 ITO 衬底峰。纯相铁酸铋为扭曲的钙钛矿
结构，空间群为Ｒ3c。纯相铁酸铋的（ 104）和（ 110）峰
明显分离，但在镍掺杂后，（ 110）峰强增强，（ 104）峰强
变弱，并且两峰的分离程度减弱，可见镍的掺杂，改变
图 3 样品的漏电流密度（ J）随电场（ E）的变化曲线图（ a）半对数；（ b）全对数曲线 Fig． 3 J-E characteristics of BFO and BFNO films on ITO / glass substrates measured at ＲT
（ a） semilogarithmic；（ b） logarithmic plots
第 42 卷第 9 期 2013 年 9 月
人工晶体学报
JOUＲNAL OF SYNTHETIC CＲYSTALS
Vol． 42 No． 9 September，2013
镍掺杂铁酸铋薄膜的电磁性能研究
刘开通1，2 ，李锦1 ，王磊2，3 ，简基康1 ，徐方龙2，3 ，孙言飞1
（ 1．新疆大学物理科学与技术学院，乌鲁木齐 830046； 2．中国科学院新疆理化技术研究所新疆电子信息材料与器件重点实验室，乌鲁木齐 830011； 3．中国科学院大学，北京 100049）

镧钴共掺杂对BiFeO3薄膜的结构和光学性能的影响

镧钴共掺杂对BiFeO3薄膜的结构和光学性能的影响陈雅静;袁佳莉;褚赛亚;李小怡【期刊名称】《湖州师范学院学报》【年(卷),期】2017(039)008【摘要】利用不同浓度的镧(La)和钴(Co)两种元素对BiFeO3进行AB位共掺杂,并采用溶胶-凝胶法旋涂在导电玻璃FTO上制备Bi1-x Lax Fe0.95Co0.05O3(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)薄膜.X射线衍射(XRD)结果表明,薄膜中未产生杂相,属于纯相的钙钛矿结构,空间群为R3c,且随着La掺杂浓度的增加,(104)和(110)晶面的衍射峰向更高的衍射角移动.原子力显微镜(AFM)结果显示,所有薄膜结晶较好且较致密,但也出现了一些微小的空隙.由紫外可见光(UV-Vis)吸收可知,不同浓度La掺杂的薄膜在波长450 nm以下的吸收光谱急剧增加,表明其可吸收一定量的可见光,且随着La掺杂浓度的增加Bi1-xLaxFe0.95Co0.05O3(x=0.15,0.20,0.25)薄膜的光学带隙增大.【总页数】5页(P22-26)【作者】陈雅静;袁佳莉;褚赛亚;李小怡【作者单位】湖州师范学院理学院,浙江湖州 313000;湖州师范学院理学院,浙江湖州 313000;湖州师范学院理学院,浙江湖州 313000;湖州师范学院理学院,浙江湖州 313000【正文语种】中文【中图分类】O484【相关文献】1.铈、钴、镧共掺杂TiO2薄膜的光催化性能 [J], 王雁;贾晓林2.热解温度对镧、锰共掺杂铁酸铋薄膜铁电性能的影响 [J], 成传品;蒋波;唐明华;杨松波;肖永光;王国阳;周益春3.热解温度对镧、锰共掺杂铁酸铋薄膜铁电性能的影响（英文） [J], 成传品;蒋波;唐明华;杨松波;肖永光;王国阳;周益春4.Sm、Zr共掺杂对BiFeO3陶瓷结构、电性以及磁性的影响 [J], 赵浩婷;杨如霞;卢玉明;李冠男5.薄膜厚度对Ag纳米薄膜结构特性及光学性能的影响 [J], 王丽平;韩培德;张竹霞;许并社因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Ni掺杂对BiFeO3薄膜晶体结构和磁性的影响

ABLAT Gulnigar, MAIMAITI Maihemuti, SALAMU Abidiguli, MAMAT Mamatrishat^ , WU Zhaofeng, SUN Yanfei
School of Physics and Technology， Xinjiang University， Urumqi 830046ei _ xN/ 〇 3
的
结构，由形相转变
方相。电
(SEM)显示，. /
以提高 BiFei _ xN/ 〇 3
的结
。拉光
BFO
较强的
，
N i掺杂量的增加，拉
峰发生了红移，这表明 . 掺杂缩短了？丨「4〇3 薄膜中？卜〇原子间的距离。与？丨「4〇3 薄膜相比，？丨「41 _ !. / 〇 3 (! = 0 . 0 5 , 0 . 1 , 0 .1 5 ) 薄膜的饱
和磁化强度（" = )
强， N i含量的增加导
多的结构畸变，从
制了 BiFe%_xN/ 〇 3
的
结构。研究结
存储提
在的用。
关键词铁酸铋镍掺杂薄膜磁性能中图分类号 : 〇641 文献标识码 :A
Effect of Ni Doping onthe Crystal Structure andM agnetic Properties of B iFe03 Films
pure BF〇 have strong vibration
peaks. However, with the increase of

氧化镧掺杂对非晶碳薄膜表面及界面能的影响

*国家自然科学基金资助项目(NS F 35;NSF 6);仲恺农业工程学院科研启动基金资助项目(G 363)通信作者y@63氧化镧掺杂对非晶碳薄膜表面及界面能的影响*张麟1,陈弟虎2,于凤梅1,黄展云2,潘仕荣3(1.仲恺农业工程学院信息学院,广州510225;2.中山大学物理科学与工程技术学院,光电材料与技术国家重点实验室,广州510275;3.中山大学附属一院人工心脏研究室,广州510080)摘要:采用射频磁控溅射方法制备了氧化镧掺杂的非晶碳薄膜。

利用拉曼光谱,接触角测试等方法,研究了氧化镧掺杂对非晶碳薄膜的微结构,表面能及界面能的影响。

结果表明:氧化镧掺杂提高了非晶碳薄膜表面能及表面能的极性分量。

同时我们分析了氧化镧对材料的血容性能的影响机制。

关键词:非晶碳薄膜;稀土元素;表面能;血液相容性;生物材料中图分类号:R318.08文献标识码:A文章编号:1672-6278(2011)01-0006-03La 2O 3Doped Amorphous Carbon Film and Affectionfor its Surface Free Energy and Interfacial EnergyZHANG Lin 1,CHEN Dihu 2,YU Feng mei 1,HUANG Zhanyun 2,PAN Shirong3(1.In f o rmatio n Co lle ge,Zhongkai U niv ersity o f A griculture a n d Engineerin g ,G uangzhou 510225,China ;2.State Key L a b o r ato ry o f O pto electro nic M aterials and Technologies,Sun Y at-Sen U niv ersity,G uan gzho u 510275;3.A rti f icial Hart Lab,The 1st A ffiliated Hos pital o f Sun Y at -Sen U nive rsity,G uan gzho u 510080)Abstr act:La 2O 3do ped amorpho us carbon (a -C)films were deposi ted on silicon substrates using a Radio -Frequency magnetro n spu ttering.The effect of do ped rare earth on the microstructure,surface free energy and interfacial energy of a-C fil ms were studied usin g Raman spectra and co ntact angle test,respectively.Results sho w that rare earth addition increases the surface free energy and its polar co mpo nent o f the a-C films.The mechanism o f haemocompatibility of a-C films doped rare earth is discussed.Key wor ds:Amorpho us carbon film;Rare earth;Surface free energy;Haemoco mpatibility;Bio material1引言非晶碳(a-C)薄膜具有高硬度、低摩擦系数及化学惰性等特点,在微电子[1],磁学[2]及光学[3]等领域得到了广泛应用。

A-位和B-位掺杂Bi(A)Fe(B)O3多铁材料的结构、相图及性质研究的开题报告

A-位和B-位掺杂Bi(A)Fe(B)O3多铁材料的结构、相图及性质研究的开题报告本开题报告旨在研究A-位和B-位掺杂Bi(A)Fe(B)O3多铁材料的结构、相图及性质。

研究背景和意义：BiFeO3是一种独特的多铁材料，具有磁电耦合效应，可用于各种电磁器件，如存储器、微波器件、感应器等。

然而，由于其自发极化方向与铁磁性方向的垂直性，使得BiFeO3的磁电耦合效应不够强大，且容易受到外界因素的影响，限制了其在实际应用中的范围。

因此，研究如何改善BiFeO3的磁电耦合效应，对其应用具有重要意义。

其中，A-位和B-位掺杂是改善BiFeO3磁电耦合效应的一种有效方法。

A-位掺杂主要是将BiFeO3的Bi3+离子替换成其他原子，例如La3+、Nd3+等，可以增强其自发极化强度；B-位掺杂是将Fe3+离子的位置替换成其他原子，例如Co2+、Mn2+等，可以改变BiFeO3的铁磁性质。

因此，研究A-位和B-位掺杂BiFeO3的材料结构、相图及性质，对于深入理解其多铁性质、优化其磁电耦合效应具有非常重要的意义。

研究方法：本研究将采用固相法合成A-位和B-位掺杂BiFeO3多铁材料。

利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等技术对其结构、形貌进行表征，使用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等技术研究其热稳定性和相变特性。

通过测量磁滞回线、介电常数和磁电耦合系数等参数，探究A-位和B-位掺杂对BiFeO3的多铁性质的影响。

研究计划：第一阶段：文献综述，了解当前国内外A-位和B-位掺杂BiFeO3多铁材料的研究进展。

第二阶段：选取适宜的A-位和B-位原子，制备A-位和B-位掺杂BiFeO3多铁材料。

第三阶段：使用XRD、SEM、TEM等技术对其结构、形貌进行表征，利用TGA、DSC等技术研究其热稳定性和相变特性。

第四阶段：测量磁滞回线、介电常数和磁电耦合系数等参数，探究A-位和B-位掺杂对BiFeO3的多铁性质的影响。

金属离子掺杂BiFeO_3纳米颗粒的制备及其光催化性能研究

3.Zr掺杂BiFeO3光催化剂制备及其光催化性能在 BFO前驱体溶液中加入一定摩尔含量的硝酸锆（Zr （NO3）4）,通过溶胶凝胶法制备不同掺杂浓度的Zr掺杂BFO样品,分别为Zr1%-BFO,Zr2%-BFO和Zr3%BFO。结果表明,Zr掺杂BFO样品晶相结构并未改变,但晶面（104）和（110）对应的衍射峰随着掺杂含量的增加发生偏移;Zr掺杂 BFO样品颗粒尺寸要小于纯相BFO颗粒,且Zr元素比较均匀地分布在BFO晶相结构中;Zr元素掺杂BFO样品带隙比纯相BFO的带隙稍有增加,导致光谱吸收性能略有降低,但更有利于光生载流子的迁移;Zr2%-BFO样品的光催化性能最好（光催化降解甲基橙效率约为纯相BFO的3倍,光催化还原重金属Cr（VI）离子的效率约为
结果表明,制备的BFO为菱形钙钛矿晶相结构,颗粒尺寸约为150 nm;能带宽度约为2.2 eV,具有良好的可见光谱响应;可见光照射 4.5小时,RhB光催化降解效率仅为24%,光催化效率不高。2.Gd掺杂BiFeO3光催化剂制备及其光催化性能在BFO前驱体溶液中引入不同摩尔含量的硝酸钆（Gd（NO3） 3）,通过溶胶凝胶法制备获得不同Gd离子掺杂浓度的Gd掺杂BFO光催化剂,分别标记为Gd1%-BFO,Gd3%-BFO,Gd5%BFO。
为了进一步提高BFO光催化性能,本文尝试通过金属离子掺杂的方式对BFO半导体材料进行改性,探索研究不同金属离子掺杂对 BFO结构形貌和光催化性能的影响,揭示金属离子掺杂BFO光催化剂的反应机理。本论文主要研究工作包括:1.BiFeO3纳米颗粒的制备及其光催化性能以金属硝酸盐为前驱体、酒石酸为螯合剂,采用溶胶凝胶法制备获得 BFO纳米颗粒;通过XRD,TEM,SEM,UV-vis等测试手段对产物BFO的形貌与结构进行表征,以罗丹明B（RhB）有色染料作为评价BFO 的光催化性能。

镍和钕共掺杂钛酸铋铁电薄膜的结构及其性能研究的开题报告

镍和钕共掺杂钛酸铋铁电薄膜的结构及其性能研究的开题报告一、研究背景与意义钛酸铋(Bi4Ti3O12，BTO)是一种常用的铁电材料，具有良好的铁电性能和较高的介电常数，在微电子学、光电子学、传感器等领域有广泛的应用。

然而，BTO晶体结构中缺陷和结构不规则会导致铁电性能下降，从而影响器件性能。

因此，掺杂是一种常用的方法来改善BTO的性能。

目前，镍和钕被认为是BTO的优异掺杂元素，能够提高BTO的铁电性能。

二、研究内容本研究将利用激光分离沉积技术(Laser Deposition Technology，LDT)在锆基片上制备镍和钕共掺杂的BTO薄膜，并通过优化工艺参数得到高品质的薄膜。

采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)，原子力显微镜(AFM)，透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman Spectroscopy)等测试方法研究薄膜的结构和形貌。

同时，采用极化曲线、交流电性能测试仪、等温留电测试仪等手段对薄膜的铁电性能进行研究，以探究镍和钕共掺杂BTO的性能变化及其机制。

三、研究技术路线1. 实验材料的制备和字符化；2. 激光分离沉积技术制备镍和钕共掺杂钛酸铋薄膜；3. 优化薄膜制备工艺条件，并对薄膜进行结构和形貌表征；4. 评价镍和钕共掺杂对BTO铁电性能的影响，并探究影响机理。

四、预期成果1. 成功制备镍和钕共掺杂的BTO薄膜；2. 对薄膜的结构、形貌、铁电性能等性质进行了研究，揭示了掺杂机制；3. 得到了优异的薄膜性能，并改进了制备工艺；4. 增加了对BTO材料的认识，并有助于其在电子器件、光电器件等领域中的应用开发。

五、参考文献[1] Zhang Hui, Li Bin, Zhou Kuangting, et al. Effect of Ni doping on the structural, dielectric and ferroelectric properties of Bi4Ti3O12 ceramics [J]. Journal of Materials Science, 2012, 47(24):8558-8566.[2] Qiu Tingting, Liu Hongxia, Zheng Yulin, et al. Control over orientation and ferroelectric properties of Bi4Ti3O12 thin films deposited on Si(001) by pulsed laser deposition [J]. Applied Surface Science, 2017, 393(10):448-455.[3] Arakawa T, Hassan M A, Saavedra H M, et al. Vibrational spectra of substituted Aurivillius-phase oxides Bi2ABO7(B' = Mg, Zn, Ni;A = Nb, Ta)[J]. Journal of Raman Spectroscopy, 2014, 5(45):394-402.[4] Yao Xin, Xia Huijie. Investigation of the dielectric properties and ferroelectric fatigue behavior of Nd-doped Bi4Ti3O12 thin films [J]. Applied Surface Science, 2018, 448(10):426-433.。