铁酸铋反铁电体
压电陶瓷
Electrorheological 电流变电流变液 (Electrorheological Fluids)是一种智能流体，通常是由高介电常数的微米量级颗粒分散于低介电常数的绝缘油中而形成的悬浮液。
microfluids 微流体Mechanisms 机制，机械Dynamics 动力，动力学Induced polarization 感应激发极化rheological 流变学的，液流学的effective dielectric constant 有效介电常数insulating 绝缘的在他们研发后的近六十年时间里，电流变液体已经成为具有日益增长的科研魅力和实践重要性的材料。
这个评论追溯到机械装置，是由于这些液体的电流变反应和他们伴随的理论基础。
尤其是，电流变液体被分为了两个不同类型，非传导性的电流变和PZT（锆钛酸铅）piezoelectric ceramic transducer是PbZrO3和PbTiO3的固溶体，具有钙钛矿型结构。
PbTiO3和PbZrO3是铁电体和反铁电体的典型代表，因为Zr和Ti属于同一副族，PbTiO3和PbZrO3具有相似的空间点阵形式，但两者的宏观特性却有很大的差异，钛酸铅为铁电体，其居里温度为492℃，而锆酸铅却是反铁电体，居里温度为232℃，如此大的差异引起了人们的广泛关注。
研究PbTiO3和PbZrO3的固溶体后发现PZT具有比其它铁电体更优良的压电和介电性能，PZT以及掺杂的PZT系列铁电陶瓷成为近些年研究的焦点PZT压电陶瓷是将二氧化铅、锆酸铅、钛酸铅在1200度高温下烧结而成的多晶体。
具有正压电效应和负压电效应。
具有体积小，重量轻，精度和分辨率高，频率高，出力大等优点目前从环境保护的角度来讲，PZT已经被禁用了现代压电陶瓷材料正在向着复合化，薄膜化，无铅化和纳米化方向发展压电陶瓷在人们生活中的很多方面具有重要的应用，但是目前全球在大量使用的压电陶瓷材料仍是传统的含铅压电陶瓷，其中铅元素高达60%以上。
【国家自然科学基金】_铁酸铋_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词 铁酸铋 集成薄膜 锆钛酸铅 铁酸铋薄膜 脉冲激光沉积 漏电流 溶胶-凝胶法 掺锰铁酸铋 铌酸钾钠 透明铁电电容器 薄膜 自组装单层膜 自组装单分子层 自组装 老化性能 紫外光 沉积温度 无铅压电陶瓷 图案化 压电性能 ots-sams
推荐指数 4 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
2011年 科研热词 推荐指数 铁酸铋 3 等离子体烧结 2 混杂工艺 2 多铁性 2 介电性能 2 铁磁性能 1 铁电性能 1 退火温度 1 表面活性剂 1 自组装 1 聚丙烯酰胺凝胶法 1 纳米颗粒 1 纯相bifeo3薄膜 1 磁滞回线 1 电滞回线 1 甲基橙 1 水热法 1 晶粒尺寸调控 1 掺杂 1 微波水热法 1 多铁材料铁酸铋 1 多铁性材料 1 吐温80 1 单相铁酸铋粉体 1 光催化性能 1 光催化 1 保温时间 1 低碱浓度 1 single-phase bifeo3 powders 1 low alkali concentratio 1 hydrothermal method 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
科研热词 推荐指数 铁酸铋 5 铁电 4 铁磁 2 磁电耦合 2 介电 2 ho 2 cr共掺 2 镧掺杂 1 铁酸铋薄膜 1 铁酸铋磁纳米粒子 1 铁酸铋(bifeo3) 1 钴掺杂铁酸铋 1 金属有机分解法 1 过硫酸盐 1 过氧化氢 1 聚乙二醇(peg-4000) 1 磁性回收 1 磁性 1 磁分离 1 甲基橙 1 溶胶-凝胶法 1 污水处理 1 水热法 1 微波烧结 1 开路电压 1 多铁材料 1 多铁性 1 多重铁材料 1 四溴双酚a 1 可见光催化 1 变磁性 1 反铁磁相变 1 反铁磁 1 压电响应 1 光催化 1 催化降解 1 低价离子掺杂 1 亚甲基蓝 1 rietveld精修 1 bifeo3粉体 1 bi25feo40-g-c3n4复合催化剂 1 (012)取向 1
铁电材料和反铁电材料
05
CATALOGUE
铁电材料与反铁电材料的前沿研究
多铁性材料的研究
多铁性材料是指同时具有铁电性和磁性的复合功能材料，其研究主要集中在探索 新型多铁性材料、提高材料的性能以及开发多铁性材料在电子器件和存储器等领 域的应用。
目前，科研人员正在研究如何通过合成和制备技术，获得具有优异性能的多铁性 材料，如高居里温度、高自发极化、低损耗等特性，以满足实际应用的需求。
性能优化与改性
铁电材料的性能优化
通过调整材料的化学组成、制备工艺和后处理方法，可以显 著提高铁电材料的各项性能指标，如自发极化、机电耦合系 数和居里温度等。这些优化措施有助于扩大铁电材料在电子 、信息、能源等领域的应用范围。
反铁电材料的性能改进
与铁电材料类似，反铁电材料的性能也可以通过优化合成工 艺和调整化学组分来提高。例如，通过引入掺杂元素或改变 晶体结构，可以增强反铁电材料的稳定性、提高其抗疲劳性 能和降低漏电流等。
铁电材料在电场作用下发生形变，形变量 与电场强度之间呈线性关系。
压电性
热电性
铁电材料在压力作用下产生电荷，电荷量 与压力之间呈线性关系。
铁电材料在温度梯度作用下产生电荷，电 荷量与温度梯度之间呈线性关系。
铁电材料的应用
传感器
利用铁电材料的压电性和热电性 等特点，制作出各种传感器，用 于测量压力、温度、加速度等物
03
CATALOGUE
铁电材料与反铁电材料的比较
结构比较
铁电材料
具有自发极化，在一定温度范围 内表现出电偶极矩的晶体。常见 的铁电材料有钛酸钡、锆钛酸铅 等。
反铁电材料
在一定温度范围内表现出相反的 电偶极矩，即反铁电态的晶体。 常见的反铁电材料有硫酸铵、硫 酸钠等。
第4章压电陶瓷2
• 复合材料主要通过加和效应和乘积效应影响材
料的性能.
微电子机械系统 (MEMs)
Substrate Contact Monomorph Contact Top Ti/P t P olyim ide P ZT Bottom Ti/P t SiO 2 n-type silicon P +Silicon Etched Cavity SiO 2
X<0.33, 三方相，呈 现强的介电弛豫特性 X>0.33,四方相，呈 现典型的普通铁电体 特征
PZN－PT单晶
PZN－PT单晶的介电性能
电致伸缩
5 压电陶瓷材料发展方向
• 无铅压电陶瓷
• 高温压电陶瓷
• 压电复合材料 • 压电薄膜与厚膜材料
Lead-free piezoceramics
准同型相界 Morphotropic Phase Boundary (MPB) 无准同型相界：
BaTiO3, (Na1/2Bi1/2)TiO3 (Tc=335oC, d33=74pC/N),
PbTiO3,
LiNbO3 （铌铁矿结构）Tc=1210oC, g15=91X10-3Vm/N PbNb2O6 （钨青铜结构）
Bi4Ti3O12 （铋层状结构）
Sr2Nb2O7 (焦绿石结构）
有准同型相界－－PZT
(1) BaTiO3压电陶瓷
Tc低, 在0oC有相变, 稳定性差, 影响其应用 改性:
(1) Pb取代改性—Tc提高, 第二转变温度下降, 提
高压电系数的热稳定性, 且压电效应增大.
(2) Ca取代改性—Tc不变, 但第二转变温度降低,
Microcantilever Arrays
Acoustic Wave Devices （SAW） Chemical Sensor
铁酸铋可见光降解土霉素
摘要铁酸铋的带隙比传统的二氧化钛光催化剂小（约2.0eV），因此铁酸铋在可见光范围内具有更好的光催化性能。
然而，低光子效率阻碍了铁酸铋基催化剂在可见光催化领域的实际应用。
目前，提高铁酸铋光催化性能的主要方法是：控制铁酸铋的粒度和形貌，离子掺杂，设计铁酸铋复合材料。
通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、X射线光电子光谱（XPS）、光致发光光谱（PL）和紫外可见光谱（UV-VIS）对制备的化合物的结构、形貌、组成、带结构和光学性能进行了研究。
ITE的特征。
以刚果红为模拟污染物，研究了铁酸铋复合材料的光催化性能。
本文采纳一种简洁易行的水热法成功制备了铁酸铋/掺杂石墨烯复合材料。
以尿素为氮源，掺杂石墨烯制备了铁酸铋/氮掺杂石墨烯复合材料。
同时，以硫化钠（Na2S）为硫源和还原剂，掺杂石墨烯，制备了铁酸铋/硫掺杂石墨烯复合材料。
材料。
研究结果表明，在相同的水热反应条件下，铁酸铋复合石墨烯合成的铁酸铋处于软铍相Bi2SFeO4O中，复合氮掺杂石墨烯后得到的铁酸为钙钛矿相BiFeO3，复合硫掺杂石墨烯。
在钙钛矿相锶铁氧体BiFeO3中引入非均相氧化铁（Fe2O3）。
XPS核心能级谱和价带谱测试表征结果表明，铁酸铋/石墨烯与氮掺杂（硫）石墨烯复合材料界面处的铁酸铋能带向下弯曲。
这种带弯曲有助于光催化过程中电子从铁酸铋导带转移到石墨烯或氮掺杂（硫）石墨烯的表面，抑制了光生电子孔的复合，从而改善了铁酸铋复合材料的组成。
光催化性能。
pl和uv-vis测试表明，添加石墨烯和氮掺杂石墨烯有利于铁酸铋汲取可见光。
本次研究选取四环素抗生素为研究对象，采纳铁酸铋光催化剂对其光解进行催化，对四环素类抗生素在紫外、可见光下的光降解行为进行了研究。
考虑到在实际废水处理中影响光降解的主要因素，着重研究了一些其他因素对铁酸铋光催化降解盐酸四环素降解效率的影响，并且进行了分析。
为达到更好的降解效果，利用铁酸铋与过氧化氢联用降解水中盐酸四环素。
铁酸铋微波吸收性能的研究进展
电磁波，并通过吸波材料的介质损耗电磁波的能 量，使它转化为其他形式的能量。吸波材料一般 由基体材料（或粘接剂）与吸收介质（吸收剂） 复合而成 [5]。 一种良好的吸波材料必须具备两个基本条 件：其一，考虑电磁匹配特性，当电磁波入射到 吸波材料表面时，吸波材料吸收电磁波能量，减 少电磁波的反射；其二，考虑吸波材料的衰减特 性， 即要求电磁波一进入材料内部就要设法吸收 和减少电磁波能量 [6]。 吸波材料的吸波性能常常用宏观的电磁理 论研究分析，在工程上也通常使用材料的宏观的
式 (3) 中的 tan E 和 tan M 分别为电损耗角的正切 和磁损耗角的正切，表示电损耗和磁损耗的大 小。 和 表示在电场或磁场作用下产生极化或 磁化程度的变量； 和 分别表示在外加电场 和磁场作用下材料电偶极矩和磁耦极矩发生重 新排列引起的损耗的量度 [7] 。 tan 随 和 的 增大而增大，即 和 越大，越有利于电磁波 的损耗。因此，提高吸波材料吸波性能的主要途 径是提高吸波材料的电损耗和磁损耗。
料的微波电磁性能 发现 BiFeO3 通过对本征 BiFeO3 陶瓷的研究，
-56-பைடு நூலகம்
张晓峰，等：铁酸铋微波吸收性能的研究进展 Sun W H 等研究了 PMMA/BiFe1-xSmxO3 复合 材料的微波屏蔽特性，发现 BiFe1-xSmxO3 的磁性 对 PMMA/BiFe1-xSmxO3 的微波屏蔽效应具有显著 影响
第 40 卷第 6 期 晶粒变形，增强了微波吸收性能 [16]。
唐山师范学院学报
2018 年 11 月
越高，介电损耗越大，并且氧空位缺陷弛豫作用 大于传统观点认为的漏电流的影响，反射率损耗 可达 23.3 dB。因此，铁酸铋可以用作高温吸波 材料 [17]。
压电陶瓷基本术语介绍
压电陶瓷基本术语介绍1 极化 polarization在电场作用下，电介质中束缚着的电荷发生位移或者极性按电场方向转动的现象，称为电介质的极化。
2 自发极化 spontaneous polarization在没有外电场作用时，铁电晶体或铁电陶瓷中存在着由于电偶极子的有序排列而产生的极化，称为自发极化。
在垂直于极化轴的表面上，单位面积的自发极化电荷量称为自发极化强度。
它是一个矢量，用P表示，其单位为C/m2。
3 铁电性 ferroelectricity某些材料在一定温度范围内具有自发极化。
而且其自发极化可以因外电场的作用而转向，材料的这种特性称为铁电性。
4 铁电畴 ferroeletric domain铁电体内部分成若干个小区域，自发极化方向一致的区域称为铁电畴，简称电畴。
两个畴之间的界面称为畴壁。
5 电滞回线 ferroelectric hysteresis loop在较强的交变电场作用下，铁电体的极化强度P随外电场呈非线性变化，而且在一定的温度范围内，P表现为电场E的双值函数，呈现出滯后现象，如图1`所示。
这个P-E（或D-E）回线就称为电滯回线。
6 反铁电性 anti-ferroelectricty反铁电体是一种反极性晶体。
由顺电相向反铁电相转变时，高温相的两个相邻晶胞产生反平行的电偶极子而成为子晶格，两者构成一个新的晶胞。
因此，晶胞的体积增大一倍。
其自由能与该晶体的铁电态自由能很接近，因而在外加电场作用下，它可由反极性相转变到铁电相，故可观察到双电滯回线。
这种性质称为反铁电性。
7 钙钛结构矿 perovskite structure具有钙钛矿结构的铁电，压电陶瓷属于ABO3型氧八面体，其中A为一价或二价金属离子，而B为四价或五价金属。
半径较大的A正离子，半径较小的B正离子和氧离子分别位于晶胞格子的顶角，体心和面心。
如图所示。
这种结构也可看成是一组BO6八面体按简立方图样排列而成，各氧八面体由公有的氧离子联结，A正离子占据氧八面体之间的空隙，钙钛矿原胞是立方的，也可畸变成具有三角和四方对称性。
铁电材料概述
（3）钙钛矿型材料—ABO3
钛酸钡（BaTiO3）钛酸钡陶瓷是目前应用最广
泛和研究较透彻旳一种铁电材料。钛酸钡是第一种不 含氢旳氧化物铁电体，因为其性能优良，化学上，热 学上旳稳定性好，工艺简便，不久被用作介电和压电 元件。
钙钛矿构造：有BaTiO3 ( 钛酸钡) 、 KNbO3 、KTaO3 、LiNbO3 PZT(Pb(Zr Ti )03) 、 PLZT(铅、镧、锆、钛)， 至 20 世纪 50 年代末， 大约有 100 种化合物被 发觉具有铁电性。截至1990 年，已知旳铁电约为 250 种.通式
非铁电相时有对称中心：不具有压电效应，如BaTiO3、TGS（硫酸三甘肽）
以及与它们具有相同类型旳晶体。
（4）按相转变旳微观机构分类
（5）“维度模型”分类法
铁电材料旳制备措施
1 固相反应法 2 溶胶一 凝胶法 3 熔盐法 4 喷雾分解法 5 柠檬酸前驱法 6 水热法 7 无卤素法 8 低温液相法 9……
薄膜—主要材料以及其优缺陷
目前主流旳铁电材料主要有下列两种：PZT、SBT。
PZT是锆钛酸铅（PbZrxTi1-xO3）。PZT是研究最多、使用最广泛 旳，它旳优点是能够在较低旳温度下制备，能够用溅射和 MOCVD旳措施来制备，具有剩余极化较大、原材料便宜、晶化 温度较低旳优点；缺陷是有疲劳退化问题，还有含铅会对环境造 成污染。
铁电材料旳应用
可作信息存储、图象显示
像BaTiO3一类旳钙钛矿型铁电体具有很高旳介电常数能够 做成小体积大容量旳陶瓷电容器。
铁电薄膜能用于不挥发存贮器外，还可利用其压电特征， 用于制作压力传感器，声学共振器，还可利用铁电薄膜热 释电非致冷红外传感器研究
铁电材料：在具有压电效应旳材料中 ,具有自发极化 ,(自发极化
铁酸铋的相对分子质量
铁酸铋的相对分子质量全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：铁酸铋，化学式为BiFeO3，是一种重要的多铁电材料，具有较高的磁电耦合效应和铁电性能，在光电、储能、传感等领域具有重要的应用价值。
在化学实验中，我们经常会涉及到计算铁酸铋的相对分子质量，以便从化学式中推导出物质的质量。
铁酸铋的相对分子质量可以通过化学式中各原子的相对原子质量乘以其相应的个数来计算。
铁酸铋的化学式中包含三种元素：铋、铁和氧。
其相对原子质量分别为208.98、55.85和16.00。
根据化学式BiFeO3，铋的个数为1，铁的个数为1，氧的个数为3。
铁酸铋的相对分子质量可计算为：(1×Bi) + (1×Fe) + (3×O) = 208.98 + 55.85 + 3×16.00 = 271.98铁酸铋的相对分子质量为271.98。
在实际的化学实验和工程应用中，准确计算铁酸铋的相对分子质量对于合成、分析和性能研究具有重要意义。
通过计算相对分子质量，可以确定反应产物的质量以及理论反应的摩尔比，为实验设计和结果分析提供基础。
相对分子质量也是研究材料物性和结构的关键参数，在材料工程和物理化学领域有着广泛的应用。
除了计算相对分子质量外，了解铁酸铋的物理性质和化学性质也是很重要的。
铁酸铋是一种具有多铁性质的材料，同时具有铁电性和铁磁性。
铁酸铋在室温下呈现出铁电性，具有铁电畴结构和极化强度，在外加电场或磁场的作用下会发生电极化或磁化现象。
这种多铁性质使铁酸铋具有很多特殊的应用，如在存储器件中可以用作非挥发性存储介质，在传感器中可以应用于温度、压力等参数的检测，在能源器件中可以用于能量转换和存储。
铁酸铋还具有良好的光学性能，可实现光电转换和光催化反应。
其光学性质包括光吸收、光导和荧光发射等特性，这些性质使铁酸铋在光电器件、光电传感和光催化材料方面有着广泛的应用前景。
铁酸铋还具有优异的机械性能和化学稳定性，适用于各种工程材料和器件。
2020江苏省自然科学基金面上项目
75 带有网络通信约束的互联系统滑模控制方法研究
南京信息工程大学
76 介质谐振器天线平面化设计理论与技术
南通大学
77 基于深度学习的代码缺陷修复、补全与摘要技术研究 南京大学
78
面向智能交通引导的车辆检测与识别模型及算法优化研 究
河海大学常州校区
79 面向深度学习系统的软件程序分析系统
中国科学技术大学苏州研究院
寡
徐州医科大学
32
1,4-铑迁移策略在立体选择性构建手性膦以及轴手性化 合物中的应用
南京林业大学
33 几乎无平方因子融合范畴的分类及其应用
南京信息工程大学
34 基于DNA分子步行器的新型光电化学生物传感
盐城工学院
35 各向异性乳液的智能调控及微反应器的可控构筑
扬州大学
36 不可压Navier-Stokes方程的正则性及其定常解
江苏沿海地区农业科学研究所
124 DegU蛋白调控生防芽孢杆菌表面活性素产量的机制研究 江苏省农业科学院
125
根系分泌物介导水稻根际土壤反硝化作用的微生物学机 制
江苏省农业科学院
126
牛分枝杆菌Mb0950c蛋白靶向延伸因子TUFM抑制宿主自 噬的分子机制
扬州大学
127 PopW通过调控活性氧信号影响病原细菌侵入的机理研究 南京农业大学
85 基于螺旋长周期光纤光栅的光纤器件的设计和应用研究 南京师范大学
86 面向5G复杂环境的高信道容量组合天线的关键技术研究 昆山睿翔讯通通信技术有限公司
87
基于新型无机-有机杂化序构材料的柔性阻变存储器件 研究
南京大学
88
面向绿色LED照明的反激式变换器数字控制芯片的关键 技术研究
《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。
功能材料试题及参考答案
功能材料试题及参考答案功能材料试题及参考答案 篇⼀：功能材料试题参考答案 ⼀、名词解释（共24分，每个3分） 居⾥温度：铁电体失去⾃发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。
铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同⾃发极化⽅向的⼩区域称为铁电畴。
电致伸缩：在电场作⽤下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。
介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，⼀部分电场能转变成热能。
单位时间内消耗的电能叫介质损耗。
n型半导体：主要由电⼦导电的半导体材料叫n型半导体。
电导率：电导率是指⾯积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能⼒⼤⼩的特征参数）。
压敏电压：⼀般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压⼤⼩的标志称压敏电压。
施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电⼦的能⼒和受主提供空状态的能⼒因相互抵消⽽减弱。
⼆、简答（共42分，每⼩题6分） 1.化学镀镍的原理是什么？ 答：化学镀镍是利⽤镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作⽤下，在具有催化性质的瓷件表⾯上，使镍离⼦还原成⾦属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表⾯的镍磷合⾦层。
由于镍磷合⾦具有催化活性，能构成催化⾃镀，使得镀镍反应得以不断进⾏。
2.⼲压成型所⽤的粉料为什么要造粒？造粒有哪⼏种⽅式？各有什么特点？ 答：为了烧结和固相反应的进⾏，⼲压成型所⽤粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时⽐表⾯积增⼤，粉料占的体积也⼤。
⼲压成型时就不能均匀地填充模型的每⼀个⾓落常造成空洞、边⾓不致密、层裂、弹性后效等问题。
为了解决以上问题常采⽤造粒的⽅法。
造粒⽅式有两种⽅式：加压造粒法和喷雾⼲燥法。
加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度⼤、机械强度⾼、能满⾜⼤型和异型制品的成型要求。
但是这种⽅法⽣产效率低、⾃动化程度不⾼。
喷雾⼲燥法可得到流动性好的球状团粒，产量⼤、可连续⽣产，适合于⾃动化成型⼯艺。
铁电与反铁电的比较
换能应用
传统的压电体的能量转换是线性的，而且是可逆的。 但是，由于介电损耗及机械损耗的原因，它只能在低 负荷循环下工作，而可转换 的能量密度约为0.05焦耳 /厘米3。利用电场强迫反铁电相变，转变为铁电体， 使它放出机械能；或者施加压应力强迫铁电体转变为 反铁电体，使放出电能。这种方法产生的机电能量转 换的能量密度可超过1焦耳/厘米3。强迫相转变换能 实际是使铁电陶瓷内部大量的电畴发生再取向，因而 有更大的能量密度。但这时全部或大部分极化状态受 到破坏，能量转换过程是非线性的。由于伴随着有电 滞回线现象，因而重复率及负荷循环必须低。施加偏 压可以使相转变成为可逆的。
A.
关于双电滞回线
反铁电体在转变温度以下，邻近的 晶胞彼此沿反平行方向自发极化。 反铁电体一般宏观无剩余极化强度， 但在很强的外电场作用下，可以诱 导成铁电相，其P-E呈双电滞回线。 其在E较小时，无电滞回线，当E很 大时，出现了双电滞回线。
反铁电相变
在顺电-铁电相变中，各晶胞中出现了电偶极 矩，铁电相晶胞与顺电相晶胞比较，只是发生 了微小的畸变。在顺电-反铁电相变中，顺电 相的相邻晶胞出现了方向相反的偶极矩，显然 这样的“晶胞”已不能作为反铁电相的结构重 复单元。反铁电相晶胞的体积因而是顺电相晶 胞的倍数。晶胞体积倍增是反铁电相变的特征 之一。反铁电相变可认为是顺电相相邻晶胞出 现反向极化的结果，于是反铁电相点群可由顺 电相点群与反向极化的叠加而得出。
铁电液晶和铁电聚合物的基础和应用研究
1.
2.
1975年MEYER发现，由手性分子组成的倾斜的层状c 相液晶具有铁电性。在性能方面，铁电液晶在电光显 示和非线性光学方面很有吸引力。电光显示基于极化 反转，其响应速 度比普通丝状液晶快几个数量级。非 线性光学方面，其二次谐波发生效率已不低于常用的 无机非线性光学晶体。 聚合物的铁电性在70年代末期得到确证。虽然PVDF 的热电性和压电性早已被发现，但直到70年代末才得 到论证，并且人们发现了一些新的铁电聚合物。聚合 物组分繁多，结构多样化，预期从中可发掘出更多的 铁电体，从而扩展铁电体物理学的研究领域，并开发 新的应用。