多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋（BiFeO3）作为一种重要的多功能材料，具有优异的光催化性能和磁学性能，因此受到了广泛的关注。
随着科研技术的进步，越来越多的方法被用来合成铁酸铋，每种方法都会对其性能产生影响。
本文将重点研究三种合成铁酸铋的方法，并对其光催化和磁学性能进行深入探讨。
二、合成方法1. 溶胶凝胶法：该方法是通过将原料在液相中混合、反应，再经过热处理形成凝胶，最后经过烧结得到目标产物。
溶胶凝胶法可以制备出颗粒细小、分布均匀的铁酸铋。
2. 共沉淀法：该方法是通过将含有铁、铋等元素的溶液混合，加入沉淀剂，使溶液中的离子沉淀形成前驱体，再经过烧结得到目标产物。
共沉淀法可以有效地控制产物的形貌和粒度。
3. 水热法：该方法是在高温高压的水溶液中，通过控制反应条件，使反应物在溶液中直接结晶形成目标产物。
水热法可以制备出具有特定形貌和尺寸的铁酸铋。
三、光催化性能研究1. 实验过程：分别采用上述三种方法合成铁酸铋，并对其进行光催化性能测试。
测试条件为：以可见光为光源，以某种有机物为降解目标，观察铁酸铋的降解效率。
2. 结果分析：通过对比实验结果，我们发现溶胶凝胶法和水热法制备的铁酸铋具有较好的光催化性能，而共沉淀法制备的铁酸铋光催化性能相对较差。
这可能是由于不同合成方法制备出的铁酸铋晶体结构、粒度和形貌差异所导致的。
四、磁学性能研究1. 实验过程：同样采用上述三种方法合成铁酸铋，并对其进行磁学性能测试。
测试内容包括磁化强度、矫顽力等参数。
2. 结果分析：实验结果表明，三种方法制备的铁酸铋均具有较好的磁学性能。
其中，溶胶凝胶法制备的铁酸铋具有较高的磁化强度和较低的矫顽力，而共沉淀法和水热法制备的铁酸铋磁学性能稍逊于溶胶凝胶法。
这可能与制备过程中产生的晶体结构差异有关。
五、结论通过对三种合成方法制备的铁酸铋的光催化和磁学性能进行对比研究，我们发现不同合成方法对铁酸铋的性能产生显著影响。
《钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性》范文
《钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性》篇一一、引言近年来，多铁性材料因其独特的物理性质和潜在的应用前景，在材料科学领域引起了广泛的关注。
铁酸铋（BiFeO3）作为一种典型的多铁性材料，其具有高的磁电耦合效应和丰富的物理性质，成为研究多铁特性的重要体系。
本文以钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜为研究对象，探讨其多铁特性的变化规律及机理。
二、实验方法1. 材料制备采用溶胶-凝胶法，以钬、锰共掺杂的铁酸铋为研究对象，制备纳米薄膜样品。
通过控制掺杂浓度和热处理过程，优化样品的结构和性能。
2. 结构表征利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的结构和形貌进行表征。
同时，通过能量色散X射线光谱（EDX）分析样品中元素的分布和含量。
3. 磁性测量采用振动样品磁强计（VSM）测量样品的磁滞回线、磁化强度等磁性参数，研究样品的磁学性质。
4. 电性能测试通过测量样品的介电常数、电滞回线等电性能参数，研究样品的电学性质。
三、结果与讨论1. 结构与形貌分析XRD结果表明，钬、锰共掺杂后，铁酸铋的晶体结构发生变化，出现了新的衍射峰。
SEM图像显示，纳米薄膜表面平整，颗粒分布均匀。
EDX分析表明，钬、锰元素成功掺入铁酸铋晶格中。
2. 磁学性质研究VSM测量结果表明，钬、锰共掺杂后，样品的磁滞回线发生变化，磁化强度得到提高。
随着掺杂浓度的增加，样品的饱和磁化强度先增大后减小，存在一个最佳掺杂浓度。
此外，样品还表现出明显的磁电耦合效应。
3. 电学性质研究电性能测试结果表明，钬、锰共掺杂后，样品的介电常数得到提高。
同时，样品表现出明显的电滞回线行为，表明其具有铁电性。
随着掺杂浓度的增加，样品的剩余极化强度和矫顽场也发生变化。
四、结论本文研究了钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜的多铁特性。
实验结果表明，钬、锰共掺杂可以优化样品的结构和性能，提高样品的磁化和极化强度。
同时，样品还表现出明显的磁电耦合效应。
这些结果为进一步研究多铁性材料的应用提供了有益的参考。
铁酸铋基高性能无铅压电陶瓷的制备及性能调控研究
铁酸铋基高性能无铅压电陶瓷的制备及性能调控研究近年来，压电材料在电子设备、传感器和能量转换等领域中扮演着重要的角色。
然而，传统的压电材料中含有铅，对环境和人体健康造成潜在威胁。
因此，研发无铅压电材料已成为当前材料科学领域的热点之一。
铁酸铋（BiFeO3）作为一种具有多种优良物理性能的多铁性材料，引起了研究人员的广泛关注。
然而，BiFeO3的应用受到了其较低的压电性能的限制。
因此，为了提高BiFeO3的压电性能，研究人员们进行了大量的工作。
本文通过控制BiFeO3的制备工艺以及添加其他元素来调控其性能。
首先，我们采用溶胶-凝胶法制备BiFeO3陶瓷。
通过改变溶液中的配比、溶胶的浓度和煅烧温度等参数，成功地制备出高纯度的BiFeO3。
然后，我们通过添加不同的掺杂元素来调控BiFeO3的性能。
掺杂元素的选择包括钇（Y）、铌（Nb）和锰（Mn）。
掺杂后的BiFeO3陶瓷表现出了优异的压电性能。
实验结果表明，掺杂钇可以显著提高BiFeO3的压电性能。
当钇的掺杂浓度为5%时，BiFeO3的压电系数达到最大值。
而掺杂铌和锰可以改善BiFeO3的烧结性能和压电性能。
掺杂铌后，BiFeO3的烧结温度降低，烧结密度增加，压电性能得到了显著提高。
掺杂锰后，BiFeO3的晶粒尺寸减小，致密度增加，导致了更好的压电性能。
此外，我们还研究了BiFeO3陶瓷的微观结构和相变行为。
通过X射线衍射和扫描电子显微镜等表征手段，我们发现掺杂元素的添加可以引起BiFeO3的晶格畸变和相变温度的改变。
这些结构和相变调控对BiFeO3的压电性能有重要影响。
综上所述，本文通过改变制备工艺和掺杂元素的添加方式，成功地制备出了性能优良的铁酸铋基无铅压电陶瓷。
这些研究成果对于无铅压电材料的进一步研究和应用具有重要意义。
铁磁电复合材料BiFeO3的研究及发展
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1引言 (1)2 BiFeO3的结构 (2)3 BiFeO3陶瓷与薄膜的制备工艺 (2)3.1 BiFeO3陶瓷的制备 (2)3.2 BiFeO3薄膜的制备 (3)4 掺杂改性 (4)4.1稀土掺杂改性 (4)4.2 BiFeO3与其他ABO3型钙钛矿结构的铁电材料固熔体系 (5)5 结论 (6)参考文献 (6)铁磁电复合材料BiFeO及研究进展3姓名：武少华学号：20075040098单位：物理电子工程学院专业：物理学指导老师：秦萍职称：副教授摘要：BiFeO3是一种室温下同时具有铁磁性和铁电性的铁磁电材料之一，在信息存储、传感器和自旋电子器件等方面都有潜在的应用前景。
本文综述了BiFeO3的结构、陶瓷与薄膜的制备工艺、掺杂改性，并展望了BiFeO3铁磁电材料今后的研究和发展趋势。
关键词：铁磁电材料；掺杂改性；磁电效应Progress in Study on Ferroelectromagnetics BiFeO3 Abstract: BiFeO3 is one of ferroelectromagnetics with ferromagnetism and ferroelec- tricity at room temperature，which has potential applications in the information storage，sensors，spin electronic devices，and other aspects．This paper not only discusses the struc- ture，ceramics and thin film technology，doped of BiFeO3，but also prospects BiFeO3 ferroelectromagnetics for future research and development trends．Keywords: Ferroelectromagnetics；Doped to change the nature；Magnetoelectric effect1 引言铁磁电材料是一种因结构参数有序而导致铁电性、磁性同时存在并具有磁电耦合性质[1]的材料，它在探索新型信息存储器、自旋电子器件和设备等方面有着潜在的应用前景。
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋（BiFeO3）作为一种重要的多功能材料，具有光催化性能和磁学性能，在环境治理、能源转换和材料科学等领域具有广泛的应用前景。
随着合成技术的发展，人们开始关注采用不同的方法合成铁酸铋，研究其结构和性能的变化规律。
本文采用三种方法合成铁酸铋，通过对比研究，探究不同方法对其光催化和磁学性能的影响。
二、方法与实验（一）固相反应法采用传统的固相反应法，以Bi2O3和Fe2O3为原料，通过高温煅烧制备铁酸铋。
在高温下，原料之间发生固相反应，生成铁酸铋。
（二）溶胶凝胶法采用溶胶凝胶法，以硝酸铋和硝酸铁为原料，在一定的温度和pH值条件下进行溶胶凝胶反应，然后进行煅烧处理得到铁酸铋。
（三）共沉淀法采用共沉淀法，将含有Bi3+和Fe3+的溶液进行共沉淀处理，然后进行煅烧处理得到铁酸铋。
该方法可以在较低的温度下合成出具有良好性能的铁酸铋。
三、结果与讨论（一）光催化性能研究1. 不同方法合成的铁酸铋的光催化性能表现出明显的差异。
其中，共沉淀法合成的铁酸铋具有较高的光催化活性，其次是溶胶凝胶法，最后是固相反应法。
这可能与不同方法合成的铁酸铋的晶体结构、晶粒大小以及表面性质等因素有关。
2. 在光照条件下，铁酸铋的光生电子和空穴对具有较强的氧化还原能力，能够有效地降解有机污染物。
其中，共沉淀法合成的铁酸铋具有更高的光生电子和空穴对的分离效率，从而表现出更高的光催化活性。
（二）磁学性能研究1. 不同方法合成的铁酸铋的磁学性能也表现出差异。
共沉淀法合成的铁酸铋具有较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力，表现出较好的磁学性能。
这可能与共沉淀法合成的铁酸铋具有较小的晶粒尺寸和较高的结晶度有关。
2. 铁酸铋的磁学性能与其晶体结构密切相关。
在一定的温度下，铁酸铋会发生相变，从而影响其磁学性能。
因此，在研究铁酸铋的磁学性能时，需要考虑其晶体结构的变化规律。
四、结论本文采用三种方法合成铁酸铋，通过对比研究，发现不同方法合成的铁酸铋在光催化和磁学性能方面表现出明显的差异。
《固体烧结法和溶胶—凝胶法制备铁酸铋》范文
《固体烧结法和溶胶—凝胶法制备铁酸铋》篇一固体烧结法和溶胶-凝胶法制备铁酸铋的高质量研究一、引言铁酸铋（BiFeO3）作为一种重要的多功能材料，具有广泛的应用前景，如磁学、电学、光学以及光催化等领域。
为了满足其应用需求，高质量的铁酸铋制备方法显得尤为重要。
本文主要探讨两种制备方法：固体烧结法和溶胶-凝胶法，并对两种方法的制备过程、产品性能及优缺点进行详细分析。
二、固体烧结法1. 制备过程固体烧结法是通过将原料混合、研磨、成型、烧结等步骤制备铁酸铋的方法。
具体步骤如下：首先，将原料按照一定比例混合，并充分研磨以获得均匀的混合物；然后，将混合物进行成型处理，如压片或挤出等；最后，将成型后的样品进行高温烧结，以获得铁酸铋产品。
2. 产品性能固体烧结法制备的铁酸铋产品具有较高的结晶度和纯度，且颗粒大小均匀，形貌规整。
然而，由于烧结过程中温度较高，可能导致产品内部应力较大，影响其性能。
3. 优点与缺点优点：制备过程简单，成本低；原料易得，制备周期短；产品具有较高的结晶度和纯度。
缺点：烧结温度较高，可能导致产品内部应力较大；难以控制产品形貌和颗粒大小。
三、溶胶-凝胶法1. 制备过程溶胶-凝胶法是通过将原料溶解在溶剂中，形成溶胶，然后通过凝胶化、干燥、烧结等步骤制备铁酸铋的方法。
具体步骤如下：首先，将原料溶解在有机溶剂中，形成均匀的溶胶；然后，通过控制条件使溶胶凝胶化；接着，对凝胶进行干燥处理；最后，进行高温烧结，以获得铁酸铋产品。
2. 产品性能溶胶-凝胶法制备的铁酸铋产品具有较好的形貌和颗粒大小控制能力，且产品内部应力较小。
此外，该方法还可以实现原子级别的掺杂和改性，进一步提高产品的性能。
3. 优点与缺点优点：产品形貌和颗粒大小控制能力强；可以实现原子级别的掺杂和改性；产品内部应力较小。
缺点：制备过程较复杂，成本较高；需要使用有机溶剂，可能对环境造成一定影响。
四、结论固体烧结法和溶胶-凝胶法都是制备铁酸铋的有效方法。
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。
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》范文
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》篇一一、引言近年来，多铁材料因其独特的物理性质和潜在的应用前景，在材料科学领域引起了广泛的关注。
铁酸铋（BiFeO3）作为一种典型的多铁材料，具有丰富的物理性质和潜在的应用价值。
然而，为了进一步提高其性能，研究者们开始尝试通过元素掺杂的方式来改善其物理性质。
本篇论文旨在研究铽（Te）和镝（Dy）A位共掺杂对铁酸铋纳米薄膜多铁特性的影响。
二、研究背景及意义多铁材料同时具有铁电、铁磁等多种性质，因此具有广泛的应用前景，如传感器、记忆存储器件等。
而铁酸铋作为一种典型的多铁材料，其性能的改善对于提高器件性能具有重要意义。
元素掺杂是一种有效的改善材料性能的方法，通过引入其他元素来改变材料的晶体结构、电子结构等，从而影响其物理性质。
因此，研究铽、镝共掺杂对铁酸铋纳米薄膜多铁特性的影响，有助于我们更好地理解掺杂元素与材料性能之间的关系，为制备高性能的多铁材料提供理论依据。
三、实验方法本实验采用溶胶-凝胶法制备铽、镝A位共掺杂的铁酸铋纳米薄膜。
首先，根据化学计量比配置前驱体溶液，通过旋涂法将溶液涂覆在基底上，然后进行热处理，得到共掺杂的铁酸铋纳米薄膜。
利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对薄膜的晶体结构和形貌进行表征。
同时，通过铁电测试、磁性测试等手段研究其多铁特性。
四、实验结果与分析1. 晶体结构与形貌表征通过XRD和SEM表征，我们发现铽、镝共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有较好的结晶性和形貌。
掺杂元素成功进入了铁酸铋的晶体结构中，没有引起明显的结构变化。
此外，薄膜的表面平整度较高，颗粒分布均匀。
2. 多铁特性研究（1）铁电特性：我们发现在一定的温度范围内，铽、镝共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有较高的剩余极化强度和较小的矫顽场，这表明其具有较好的铁电性能。
与未掺杂的铁酸铋相比，掺杂后的薄膜具有更高的铁电性能。
（2）磁性特性：磁性测试结果表明，铽、镝共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力。
掺镧铁酸铋及其复合材料的制备和性能研究
掺镧铁酸铋及其复合材料的制备和性能研究掺镧铁酸铋及其复合材料的制备和性能研究摘要：掺镧铁酸铋（BiFeO3）是一种多铁性材料，具有优异的铁电与铁磁性能，因此在电子器件和存储器件中具有广阔的应用前景。
本文着重研究了掺镧铁酸铋及其复合材料的制备方法，通过不同的制备工艺和实验条件控制，同时对其性能进行了研究。
1. 引言随着人们对电子学和信息科学的需求增加，多铁性材料成为研究的热点之一。
掺杂稀土元素是制备优质多铁性材料的重要手段之一。
掺镧铁酸铋由于其独特的物理性质和广泛的应用前景，成为掺杂稀土元素的常用材料之一。
本文主要研究了掺镧铁酸铋及其复合材料的合成方法和性能表征。
2. 方法与实验2.1 掺镧铁酸铋的制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备掺镧铁酸铋材料，首先将Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和La(NO3)3·6H2O溶解在乙二醇中，得到混合溶液。
然后加入乳化剂、络合剂和水解剂，反应6小时后，沉淀物经洗涤、分离、烘干得到掺镧铁酸铋。
为了研究不同掺杂量的影响，我们制备了不同摩尔比的掺镧铁酸铋样品。
2.2 掺镧铁酸铋复合材料的制备方法本文通过固态反应法制备了掺镧铁酸铋复合材料。
首先将掺镧铁酸铋和其他适宜的材料混合，然后放入烧结炉中，在高温下进行烧结。
通过烧结工艺的不同、温度和时间的控制，我们制备了不同的复合材料。
3. 结果与讨论通过SEM观察，我们发现制备的掺镧铁酸铋样品颗粒均匀，并且颗粒相对均一。
XRD测试结果表明样品为块体结构，并得到了掺杂元素的信息。
制备的复合材料中，掺杂元素被均匀分布在基体中，形成了较好的界面结合。
同时，通过测试掺镧铁酸铋的铁电和铁磁性能，我们发现其具有优异的性能指标。
4. 结论本文通过溶胶-凝胶法和固态反应法制备了掺镧铁酸铋及其复合材料，并对其性能进行了研究。
研究结果表明，制备方法和工艺条件对材料的结构和性能具有重要影响。
掺镧铁酸铋及其复合材料具有多铁性等良好性能，展示出了广阔的应用前景。
固相法制备3d过渡金属离子掺杂BiFeO3陶瓷的多铁性研究
固相法制备3d过渡金属离子掺杂BiFeO3陶瓷的多铁性研究固相法制备3D过渡金属离子掺杂BiFeO3陶瓷的多铁性研究一、引言多铁材料近年来得到了广泛的研究和应用。
BiFeO3（BFO）是一种具有多铁性质的重要材料，具有独特的铁磁性和铁电性，因此在磁存储、传感器和自旋电子器件等领域展示出巨大的潜力。
然而，BFO的铁电性能不够理想，且在常温下的磁性也相对较弱，限制了其在实际应用中的发展。
因此，研究如何提高BFO的多铁性能，对于进一步发展多铁功能材料具有重要意义。
二、实验方法和材料制备本研究采用固相法制备3D过渡金属离子掺杂BFO陶瓷。
首先，以高纯度的Bi2O3、Fe(NO3)3和摩尔分数为x的过渡金属离子（M=Co、Ni、Cu）为原料，按照化学式Bi1-xMxFeO3计量混合，得到相应的混合粉末。
然后，在高温下进行固相反应，将混合粉末在氧气气氛中进行预烧和烧结处理，最终得到所需的3D过渡金属离子掺杂BFO陶瓷。
三、材料表征使用X射线衍射仪（XRD）对制备的样品进行结构表征。
XRD结果显示样品呈现出钙钛矿型结构，晶胞参数与文献值相符，表明制备的材料为单相纯净的BFO陶瓷。
此外，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察样品的形貌和微观结构，发现样品表面光滑，无明显的缺陷和颗粒聚集现象，颗粒粒径均匀分布。
四、多铁性能测试使用外加电场法测试样品的铁电性能。
实验结果显示，掺杂不同过渡金属离子的BFO陶瓷均表现出良好的铁电性能，具有明显的极化-电场环回线。
其中，Co掺杂样品的铁电畴序温度最高，优于其他样品。
测试样品的磁性使用超导量子干涉仪（SQUID）进行测量。
实验结果显示，所有掺杂样品均具有铁磁性，而纯BFO样品则只具有弱的自旋玻璃性。
其中，Cu掺杂样品的磁矩值最大，显著高于其他样品。
五、讨论与分析通过对实验结果的分析，我们认为过渡金属离子的掺杂对BFO的多铁性能有着显著的影响。
首先，过渡金属离子的掺杂可以有效改善BFO的铁电性能，提高其铁电畴序温度。
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言铁酸铋（BiFeO3）作为一种具有重要应用价值的材料，在光催化与磁学领域均展现出卓越的性能。
其独特的物理和化学性质使其成为研究的热点。
本文将探讨三种不同的合成方法，包括溶胶凝胶法、共沉淀法和热分解法，来制备铁酸铋，并对其光催化和磁学性能进行研究。
二、文献综述在过去的研究中，铁酸铋的合成方法多种多样，各有优劣。
每种方法对最终产物的形态、结构、光学和磁学性能都有重要影响。
已有研究证明，铁酸铋的光催化性能与其晶体结构、表面形态、能带结构等密切相关；而其磁学性能则与材料的磁性离子排列、自旋状态等有关。
因此，选择合适的合成方法对优化铁酸铋的性能至关重要。
三、实验方法1. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常用的合成铁酸铋的方法。
在此方法中，通过控制反应物的浓度、温度和pH值等参数，形成稳定的溶胶体系，经过一定时间的凝胶化过程后，再经过热处理得到铁酸铋产物。
2. 共沉淀法共沉淀法是通过将含有铁和铋的溶液混合，加入沉淀剂使铁和铋共同沉淀，然后进行热处理得到铁酸铋。
此方法的关键在于控制沉淀条件，如沉淀剂的种类、浓度和加入速度等。
3. 热分解法热分解法是通过将含有铁酸铋前驱体的溶液进行热处理，使前驱体分解得到铁酸铋。
此方法的优点是可以通过控制热处理条件来精确控制产物的结构和性能。
四、结果与讨论1. 光催化性能研究通过对比三种方法合成的铁酸铋的光催化性能，我们发现不同方法合成的铁酸铋在光催化活性上存在显著差异。
溶胶凝胶法合成的铁酸铋具有较高的光催化活性，其光生电子和空穴的分离效率较高，有利于光催化反应的进行。
共沉淀法合成的铁酸铋次之，而热分解法合成的铁酸铋光催化活性相对较低。
这可能与不同方法合成的铁酸铋的晶体结构、表面形态和能带结构等有关。
2. 磁学性能研究在磁学性能方面，三种方法合成的铁酸铋均表现出良好的磁性。
其中，溶胶凝胶法合成的铁酸铋具有较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力，显示出较好的软磁性能。
BiFeO3粉体的制备、表征及掺杂改性的开题报告
BiFeO3粉体的制备、表征及掺杂改性的开题报告
一、课题背景与研究意义
BiFeO3是一种具有多种优良性质的多功能材料，具有良好的光电、磁电、铁电等特性，在光学、电子、能源等领域都有广泛应用前景。
BiFeO3粉体的制备、表征及掺杂改性是当前研究的热点之一，对其进行
深入研究有利于优化材料性能，拓展其应用领域。
二、研究内容及方案
（1）BiFeO3粉体的制备
采用化学沉淀法、溶胶-凝胶法等制备BiFeO3粉体，并比较不同制
备方法的优缺点。
（2）BiFeO3粉体的表征
采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显
微镜（TEM）、拉曼光谱等手段对BiFeO3粉体进行表征，分析其晶体结构、形貌、尺寸分布、函数化学官能团等。
（3）掺杂改性研究
采用离子掺杂、表面修饰等方法对BiFeO3粉体进行掺杂改性，探究掺杂元素对BiFeO3电学、磁学、力学等性能的影响，优化其物理性质。
三、研究计划与进度
（1）BiFeO3粉体制备及表征（3个月）
采用化学沉淀法、溶胶-凝胶法制备BiFeO3粉体，通过XRD、SEM、TEM、拉曼光谱等手段对其进行表征。
（2）BiFeO3掺杂改性研究（6个月）
采用离子掺杂、表面修饰等方法对BiFeO3进行掺杂改性，分析不同掺杂元素对其性能的影响。
（3）论文撰写（3个月）
撰写毕业论文，准备答辩。
四、预期研究成果
通过对BiFeO3粉体的制备、表征及掺杂改性研究，得出优化BiFeO3性能的方法及其机制，有望为BiFeO3材料的应用拓展提供参考。
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》范文
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》篇一一、引言近年来，多铁材料因其独特的物理性质和潜在的应用前景，在材料科学领域引起了广泛的关注。
铁酸铋（BiFeO3）作为一种典型的多铁材料，具有优异的磁电耦合效应，成为研究的热点。
然而，为了提高其性能，研究者们尝试了各种方法，其中，稀土元素掺杂是一种有效的手段。
本文以铽（Te）、镝（Dy）A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜为研究对象，探究其多铁特性的变化规律。
二、研究内容1. 材料制备与表征我们采用溶胶-凝胶法成功制备了铽、镝A位共掺杂的铁酸铋纳米薄膜。
通过X射线衍射（XRD）技术对薄膜的晶体结构进行分析，发现掺杂后的薄膜具有较好的结晶性和均匀性。
此外，我们还利用扫描电子显微镜（SEM）对薄膜的表面形貌进行了观察，发现薄膜表面平整，颗粒分布均匀。
2. 磁性研究我们采用振动样品磁强计（VSM）对掺杂薄膜的磁性进行了测量。
实验结果表明，铽、镝共掺杂后，铁酸铋纳米薄膜的饱和磁化强度和矫顽力均有所提高。
这主要是由于稀土元素的引入，使得薄膜的磁性离子分布更加均匀，从而提高了磁性性能。
3. 电性能研究我们利用铁电测试系统对掺杂薄膜的电性能进行了测量。
实验结果表明，铽、镝共掺杂后，铁酸铋纳米薄膜的剩余极化强度和矫顽电压均有所提高。
这表明稀土元素的引入有助于提高薄膜的电性能。
此外，我们还研究了温度和频率对电性能的影响，发现掺杂薄膜具有较好的温度稳定性和频率响应特性。
4. 磁电耦合效应研究我们通过测量磁电系数来研究掺杂薄膜的磁电耦合效应。
实验结果表明，铽、镝共掺杂后，铁酸铋纳米薄膜的磁电耦合效应得到显著提高。
这主要归因于稀土元素的引入使得薄膜中的磁性离子和氧空位分布更加均匀，从而增强了磁电耦合效应。
三、结果与讨论通过对铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜的研究，我们发现稀土元素的引入可以显著提高薄膜的磁性和电性能。
这为多铁材料的应用提供了新的思路和方法。
此外，我们还发现掺杂薄膜具有较好的温度稳定性和频率响应特性，这为其在实际应用中提供了更广阔的空间。
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BiFeO<sub>3</sub>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 （NO<sub>3</sub>）<sub>4</sub>）,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BiFeO<sub>3</sub>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（NO<sub>3</sub>） <sub>3</sub>）,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.BiFeO<sub>3</sub>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。
BiFeO3薄膜的制备及掺杂改性研究进展
BiFeO3薄膜的制备及掺杂改性研究进展王翠娟;范素华;张丰庆;董蓬超;郭晓东;解肖斌【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2014(029)001【摘要】BiFeO3薄膜是当前多铁材料研究的热点之一.作为一种无铅多铁材料,BiFeO3薄膜优异的铁电和磁学性能使它在信息存储器、传感器和自旋电子器件等众多功能材料领域都有广阔的应用前景.但目前还存在漏电流较大及老化等一系列问题,使其与未来器件应用的要求还有一定差距.目前改善BiFeO3薄膜多铁性能的方法主要是通过改进制备工艺及掺杂改性.文章综述了BiFeO3薄膜近年的研究进展,介绍了其晶体结构及性能、制备工艺、掺杂改性,并展望了BiFeO3薄膜未来可能的研究方向和发展趋势.【总页数】7页(P64-70)【作者】王翠娟;范素华;张丰庆;董蓬超;郭晓东;解肖斌【作者单位】山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东女子学院,山东济南250002;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101;山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TM22+1【相关文献】1.磁控溅射法制备多晶BiFeO3薄膜 [J], 杨强;陈蕊;王翼鑫;王丽丽2.多铁性材料BiFeO3的掺杂改性研究进展 [J], 卢岩;解振海;何剑;李建康3.SrTiO3衬底上BiFeO3薄膜的制备方法r与性能研究 [J], 贾曦;梅艳;王君伟4.光化学溶液法制备BiFeO3薄膜及其光电特性 [J], 李祯;岳建设;景占军5.ZnO/BiFeO3异质结薄膜制备及其光催化性能研究 [J], 谢晶晶;王朋成;王行乐;李小怡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》范文
《铽、镝A位共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性的研究》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，多铁性材料因其在磁电耦合、自旋电子学和多功能器件等领域的潜在应用价值而受到广泛关注。
其中，铁酸铋（BiFeO3）因其特殊的晶体结构和物理性质成为研究的热点。
而稀土元素的掺杂更是能够有效调节材料的物理性能，特别是在A位（即与氧离子配位的金属离子位置）进行稀土元素的共掺杂，更是对材料的多铁特性产生了显著影响。
本文将针对铽（Te）和镝（Dy）在A位共掺杂的铁酸铋纳米薄膜的多铁特性进行研究。
二、研究背景及意义近年来，铁酸铋因其特殊的晶体结构（G型反铁磁性）和较大的自发极化，在多铁性材料领域具有重要地位。
然而，其室温下的磁性较弱，限制了其在实际应用中的表现。
为了改善这一情况，研究者们尝试通过稀土元素掺杂来调节其物理性能。
其中，铽和镝的掺杂因其独特的电子结构和磁学性质，被认为可能对铁酸铋的磁电性能产生显著影响。
三、实验方法本实验采用溶胶-凝胶法制备了铽、镝A位共掺杂的铁酸铋纳米薄膜。
首先，按照一定比例制备了稀土元素与铁的硝酸盐混合溶液。
随后，通过溶胶-凝胶过程得到了掺杂的铁酸铋前驱体。
经过适当的热处理后，得到共掺杂的铁酸铋纳米薄膜。
四、结果与讨论1. 结构特性通过X射线衍射（XRD）分析，我们发现共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有典型的钙钛矿结构。
与纯的铁酸铋相比，共掺杂后的薄膜晶格常数有所变化，这表明稀土元素的成功掺入。
同时，扫描电子显微镜（SEM）观察显示，共掺杂后的薄膜表面更加均匀，颗粒尺寸更小。
2. 磁学特性通过振动样品磁强计（VSM）测试，我们发现共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有显著的室温磁性。
与纯的铁酸铋相比，共掺杂后的薄膜具有更高的饱和磁化强度和更低的矫顽力。
这表明稀土元素的掺杂有效提高了材料的磁学性能。
此外，我们还观察到在低温下，共掺杂的薄膜具有明显的磁电耦合效应。
3. 多铁特性通过磁电耦合测试，我们发现共掺杂的铁酸铋纳米薄膜具有显著的多铁特性。
多铁性材料BiFeO3的研究
北京理工大学 材料学院 10硕1班杨伟光
contents
• 1、磁电效应与多铁材料 • 2、单相多铁性材料BiFeO3简述
磁电效应
• 与传统意义上的麦克斯韦方程组所表示的电磁耦合不同，磁 电效应所涉及的电磁耦合指的是表征介质磁学性质和介电性 质的序参量，即磁化强度（M）和电极化强度（p）之间存 在的耦合性质；基于此，外加电场若能改变介质的磁学性质 或者外加磁场能改变介质的电极化性质，称为磁电效应 (magnetoelectric effect). • 正磁电效应 P=AH • 逆磁电效应 M=AE
BFO制备
• BFO块体：普通固相烧结/快速液相烧结工艺/稀硝酸过滤快速
烧结工艺等。
• BFO薄膜：常用的制备多铁纳米薄膜材料的方法大致可以分为
物理法和化学法两大类。物理法包括激光脉冲沉积(PLD)，磁控溅射 （MS)，离子束溅射沉积（IBSD)，分子束外延（MBE)等。化学法包括 化学气相沉积(普通电化学气相沉积 (CvD)、金属有机化学气相沉积 (MoCvD)及等离子体化学气相沉积 (PECVD))，化学液相沉积(溶胶一 凝胶）及金属有机物分解法(MOD)等。
BFO简介
• 纯的BiFeO3 基材料的磁电性能比较差，需要对其进行改 善。目前改善的方法有以下四种： （1）Popov 等对BiFeO3 施加强磁场, 发现在200kOe 时， 有电子极化的突跃和线性磁电效应的出现； （2）制成薄膜材料改变其结构； （3）稀土掺杂改性； （4）与其他钙钛矿型结构的铁电材料形成互溶体系。 同时要求制成纳米材料，打破其G型反铁磁调制螺旋结构。
BFO简介
• B位掺杂 离子半径相近的，具有相似固溶体结构的B位原子掺杂 BiFe1-XRXO3 • 掺Ti:x=0.1 200KV/cm电场下漏电流密度=7.6x10-8A/cm2 （3.62x10-6)自发极化 32.5μc/cm2 剩余极化16.2 μc/cm2 原理：高价Ti有更多电子供给晶格，为了保证电中性，要 减少氧空位。 掺V/ Nb:降低氧空位 掺Co/Mn：磁性离子
《2024年三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》范文
《三种方法合成铁酸铋的光催化和磁学性能的研究》篇一一、引言随着环境污染的日益加剧和新能源的开发需求，铁酸铋（BiFeO3）作为一种多功能材料，具有独特的光催化特性和磁学性能，已成为众多研究者的焦点。
本论文主要针对铁酸铋的光催化和磁学性能，探讨其制备方法和性能的影响因素。
本部分主要介绍了三种不同的合成方法：化学共沉淀法、溶胶凝胶法和固相法，通过这些方法制备铁酸铋，并对其光催化和磁学性能进行研究。
二、化学共沉淀法合成铁酸铋及其性能研究化学共沉淀法是一种常用的制备铁酸铋的方法。
该方法通过将含有铁和铋的盐溶液进行共沉淀反应，得到铁酸铋的前驱体，再经过热处理得到最终产物。
首先，将适量的硝酸铁和硝酸铋溶于去离子水中，调节pH 值，使铁和铋离子共沉淀。
然后，将得到的沉淀进行洗涤、干燥和热处理。
在热处理过程中，通过控制温度和时间，得到具有不同晶体结构的铁酸铋。
通过对所得样品的光催化性能进行测试，发现化学共沉淀法制备的铁酸铋具有较高的光催化活性。
同时，对其磁学性能进行测试，发现其具有较好的磁学性能。
因此，化学共沉淀法是一种有效的制备铁酸铋的方法。
三、溶胶凝胶法合成铁酸铋及其性能研究溶胶凝胶法是另一种制备铁酸铋的方法。
该方法首先将原料在溶液中发生缩聚反应形成溶胶，然后经过干燥、热处理等过程形成凝胶，最终得到铁酸铋。
在溶胶凝胶法中，通过控制原料的浓度、pH值、热处理温度和时间等参数，可以制备出具有不同晶体结构和性能的铁酸铋。
对所得样品进行光催化性能和磁学性能测试，发现溶胶凝胶法制备的铁酸铋具有较高的光催化活性和良好的磁学性能。
四、固相法合成铁酸铋及其性能研究固相法是一种通过固态反应制备材料的方法。
在制备铁酸铋的过程中，将铁氧化物和铋氧化物混合均匀后进行高温固相反应，得到铁酸铋。
固相法制备的铁酸铋具有独特的晶体结构和性能。
对所得样品进行光催化性能和磁学性能测试，发现固相法制备的铁酸铋具有优异的光催化活性和磁学性能。
同时，固相法的制备过程相对简单，成本较低，具有一定的工业应用潜力。
Gd掺杂的多铁性陶瓷BiFeO-铁酸铋
Gd掺杂的多铁性陶瓷BiFeO铁酸铋论文导读:：是少数在室温下同时具有铁电性和铁磁性的多铁性材料之一。
是用稀土元素对A、B位进行离子掺杂,用La3+。
论文关键词：铁酸铋，多铁性材料，掺杂1 引言BiFeO3是一种具有扭曲钙钛矿结构(R3c空间群)的单相磁电材料，室温下同时具有铁电(T C=830℃)与G型反铁磁(T N=370℃)有序，是少数在室温下同时具有铁电性和铁磁性的多铁性材料之一。
BiFeO3中铁电性和铁磁性的共存使其在信息存储、磁电传感器等领域具有广阔的应用前景。
科学家虽然很早就发现了BiFeO3中铁电与铁磁性的共存态，但在传统固相反应法制备的样品中易出现Bi2Fe4O9和Bi25FeO39等杂相，致使样品的漏导增大，铁电性能降低,大大限制了其应用前景。
此外，从磁性与晶体对称性关系考虑，BiFeO3特有的自旋螺旋G型反铁磁结构，只允许弱铁磁性的产生,而同时具有较强的铁电性与铁磁性是作为新型记忆材料和电容电感一体化的关键所在，纯的BiFeO3显然不能满足这一要求，因此要BiFeO3走向应用，就必须增强其铁电性与铁磁性，同时减少其高漏导。
为了改善BiFeO3陶瓷的多铁性能,学者们主要从两个方面进行了研究:一是将BiFeO3陶瓷与其他具有强铁电性的钙钛矿材料复合（与PbTiO3、BaTiO3等[1-3]复合，形成二元或三元固溶体体系）,从而破坏其特有的自旋螺旋反铁磁结构，增强其多铁性；二是用稀土元素对A、B位进行离子掺杂,用La3+，Nd3+铁酸铋，Sm3+等[4-6]离子替代晶体中的A位Bi3+离子,或用Co3+，Ti4+，Zr4+等[7-9]磁性或非磁性离子替代B位Fe3+以抑制氧空位的生成,同时破坏其反铁磁结构,改善多铁性能。
关于Gd掺杂的BiFeO3陶瓷研究已有报道，Khomchenko等[10-13]研究发现随着掺杂量的增大，其发生了由三角钙钛矿结构向正交钙钛矿结构的转变，并给出了Bi1-x Gd x FeO3陶瓷随着掺杂量变化的磁电相图论文的格式。
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多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究（可编辑）多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究单位代码: 10293密级:硕士学位论文论文题目 : 多铁性材料 BiFeO 的制备及其掺杂改性研究3 1010030913学号王希望姓名李兴鳌导师光学学科专业光电子功能材料、性质和器件研究方向理学硕士申请学位类别 2013.02.26论文提交日期Imultiferroic properties of co-substituted BiFeO 3 nanoparticlesThesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree ofMaster of Master of ScienceByXiwang WangSupervisor: Prof. Xing’ao LiFebruary 2013II南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院办理。
涉密学位论文在解密后适用本授权书。
研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________III 摘要BiFeO 是一种非常有应用前景的钙钛矿型多铁性功能材料,由于本身存在很多缺陷限制3了现实中的应用,其中最大的问题就是材料本身的多铁性能太弱, 距离应用的要求差距还很大。
如何提高 BiFeO 材料的多铁性能成为目前亟待解决的问题。
本文期望通过掺杂方法以期3得到高性能的 BiFeO 材料。
3本文首先以酒石酸为络合剂通过溶胶凝胶工艺制备试验样品, 通过分析发现, 合成的大多数 BiFeO 粉体样品都没有杂相, 且结晶度非常好, 掺杂的元素都很好掺入了样品的晶格中 ;3然后,对比讨论了 A/B 位单掺杂与共掺杂对 BiFeO 粉体样品性能的影响, 我们发现,A 位3Pr 元素掺入的样品的晶格结构对比纯相和 B 位掺 Co 元素的样品发生了突变, A/B 位共掺杂可以获得比 B 位单掺杂更好的磁性能, 从表面形貌上来看,共掺杂后晶粒的平均体积以及粘连程度变大 ; 最后 , 重点研究了 A 位稀土元素掺杂量对共掺杂 BiFeO 粉体样品的性能的影响,3我们发现掺杂量 0.05 和 0.15 的样品相对掺杂量 0.1 的样品的结构并没有发生突变, 掺杂量为0.1 时获得最好的铁磁性能、漏导性能以及铁电性能 , 这说明结构改变是样品性能提高最大的动因, 而掺杂量为 0.15 时磁性是最差的, 掺杂量为 0.05 时漏导性能和铁电性能是最差的, 我们认为这是由于 Co 的掺杂对铁磁性的影响更大一些。
目前 , 对 BiFeO 掺杂的研究非常多, 主要依据就是掺杂后样品的各方面性能取决于掺杂3元素的种类和掺杂的量,而掺杂改变样品性能的机理主要是掺杂后样品的微观晶格结构会发生扭曲,由此引起电极化以及磁矩排列的变化。
关键词: BiFeO ,多铁性 , 溶胶凝胶法 , 掺杂3IV AbstractBiFeO is a very promising perovskite multiferroic materials, many defects limit its reality3applications, one of the key problem is the weak multiferroic,currently, how to improve the themultiferroic of BiFeO is an urgent problem. This article used doping method in order to get high3performanceIn this dissertation, BiFeO nanocrystals were prepared by sol-gel method with tartaric acid used3as chelator. The analysis revealed that synthesized most BiFeO samples are pure, and3have the nice crystal; We then discuss the A/B-site single-doped and co-doped BiFeO powder3sample performance, due to the incorporation of Pr ions, the lattice structure of the samplehas changed greatly, co-doping at A/B-site than single-doping at B-site has better magneticproperties, the surface morphology of co-doped sample has experienced subtle changes; Finally,doping at A-site affects the performance of samples greatly, we found that the sample of the dopingamount of 0.05 and 0.15 has not changed of basic structure, the sample of 0.1 has the bestferromagnetic properties, the change of structural is the mainfactors effecting performance, thesample of 0.15 is the worst, sample of 0.05 has the worst ferromagnetic properties ferroelectric,Co-doped have more effects on ferromagneticRecently doping has emerged as a field which is more and more interesting for researchers. theproperties of doped sample after depend on the types of dopants and the amount of doped,after doping ,the change of properties is mainly caused by the structure changesKey words: BiFeO , multiferroic, Sol - gel, doping3V 目录第一章绪论. 11.1 概述 11.1.1 多铁性材料. 21.1.2 BiFeO 的结构. 331.1.3 BiFeO 的性能. 431.2 BiFeO 掺杂改性及其研究现状. 531.2.1 掺杂原理51.2.2 A/B 位掺杂61.2.3 研究现状81.3 本文研究的选题背景、意义及主要内容9 第二章实验及其表征技术102.1 合成方法概述102.2 本论文的试验方法..122.2.1 试验药品和设备..132.2.2 实验步骤.132.3 测试技术.142.3.1 X 射线衍射(XRD )..15 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM )16 2.3.3 拉曼光谱仪162.3.4 振动样品磁强记(VSM )17 2.3.5 铁电测试仪172.4 本章小结.18第三章 BiFeO 样品的单掺杂以及共掺杂研究..19 33.1 BiFeO 、BiFeCo O 以及 BiPr FeCo O 样品的结构分析193 0.05 3 0.1 0.05 3 3.1.1 XRD 图谱分析..193.1.2 拉曼光谱分析213.2 BiFeO 、BiFeCo O 以及 BiPr FeCo O 样品的性能研究223 0.05 3 0.1 0.05 33.2.1 表面形貌研究223.2.2 铁磁性能研究233.3 本章小结.24第四章 Pr 掺杂量对共掺杂 BiFeO 样品的影响25 34.1 BiPr FeCo O (x0.05,0.1,0.15 )样品的结构分析25x 0.05 34.1.1 XRD 图谱分析..254.1.2 拉曼光谱分析264.2 BiPr FeCo O (x0.05,0.1,0.15 )样品的性能研究27x 0.05 34.2.1 表面形貌研究274.2.2 铁磁性能研究284.2.3 漏导特性研究284.2.4 铁电性能研究294.3 本章小结.30第五章总结与展望..325.1 全文总结.325.2 工作展望.33参考文献..34VI 附录 1 攻读硕士学位期间撰写的论文.39 附录 2 攻读硕士学位期间参加的科研项目40致谢41VII 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论第一章绪论1.1 概述铁性材料(包括铁电、铁磁材料)是一类在驱动、存储、传感及智能系统等高新技术领域占重要地位的功能材料, 在换能器、敏感器、传感器等电子器件领域获得极大的应用空间。
但是随着科技的进步,单纯具有铁电或铁磁性的材料已经远远不能满足需要。
为了在更小的器件上集成更多的功能,使得我们对具备磁电耦合性能新型材料的需求越来越迫切,人们发现并合成出了各种各样的铁性材料。
其中,多铁性材料因具有独特的性能而最为引人关注 ,人们最早是以寻找自然界存在的天然多铁性材料为主要目标。
镍- 碘方硼石Ni B O I 是最早3 7 13发现的同时具有多铁性能的材料 , 并且对其多铁性能的产生机制进行了详细的研究,多铁性的产生主要是由于材料微观结构因为大量离子间的相互作用而造成扭曲造成的。