Nd掺杂对Bi5FeTi3O15陶瓷结构和铁电性能的影响

陶瓷 的剩余极 化 值 比纯 Ｂ ｅ 。 陶瓷的 大 ； ｉ Ｔｉ Ｆ Ｏ 分析 发 现 ， Ｎｄ 替 代部 分 ＢＨ 后 ， 用 计 ｉ 降低 了 Ｎｄ ｉ ｅ 。 陶 瓷 的漏 电流 ， 高 了其剩余 极 化强度 。 Ｂ Ｔｉ Ｆ Ｏ 提
关 键词 ： Ｎｄ掺 杂 ； ｉ ｅ ｉ 陶瓷 ； 电性 能 ；漏 电流 Ｂ Ｔ 。 Ｆ Ｏ 铁
（ ｉ （ 。＋ ） ， Ｂ ） Ａ 一 Ｂ Ｏ 即在钙 钛 矿 层 （ Ｂ Ｏ 。 中沿 Ｃ 方 向交 替 排 列 铋 氧 层 （ ｉ 抖 。 Ｏ Ａ 。＋ ） 卜 轴 Ｂ ） ］ Ｏ
Ｂ ｅ 。 （ Ｆ 是 含 Ｂ 层 状钙 钛 矿铁 电体 的一 员 ， 变 温度 一７ ２℃ 。室 温 下 ， Ｆ 为 正交 结 构 ， ｉ Ｔｉ Ｆ Ｏ Ｂ Ｔ） ｉ 相 ５ Ｂ Ｔ 晶
第２ 卷 第 ２ ３ 期 ２０ ０年 ６ １ 月
青 岛 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊ ＲＮ Ｆ Ｑ Ｎ Ｄ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ （ ａｕａ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ＯＵ ＡＬ Ｏ Ｉ Ｇ ＡＯ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｎ ｔｒｌ ｉ ｅＥ ｉｏ ） Ｓ ｎ ｉ
Ｎ ｄ掺杂对 ｉ ｅ ｉ １ Ｂ５ Ｔ３ ５ Ｆ Ｏ 陶瓷结构和铁 电性能 的影响
刘 东 奇
（ 岛大 学 物 理科 学 学院 ，青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １ 摘要 ： 溶胶一 胶工 艺 分别 制 备 了 Ｂ ｅ ｉ 和 Ｎｄ ｉ ｅ ｉ 铁 电 陶瓷 。ｘ 射 线 衍 用 凝 ｉ Ｔ。 Ｆ Ｏ Ｂ Ｔ 。 Ｆ Ｏ 射 结果 显示 ， 抖 掺杂 后 Ｂ ｅ ｉ 陶 瓷衍射 峰 均 向高 角度 方 向有 微 小 移 动 ， Ｎｄ ｉ Ｔ。 Ｆ Ｏ 晶格 常数 变小， 晶体结 构 由正交 结构 转 变为 四方结 构 。铁 电测试 表 明 ， 抖 掺 杂后 Ｎ Ｂ ｅ 。 Ｎｄ ｄ ｉ Ｔｉ Ｆ Ｏ
一
Ｖｏ ． ３ ＮＯ ２ １２ ．
Ｊ ｎ ２０１０ ｕ ．
文章 编 号 ： ０ ６—１ ３ （ ０ ０ ０ １０ ０ ７２ １ ）２
—
０ １ 一Ｏ ０ ７ ３
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ １０３７．２０１０．０２．００５ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ６ ｓ
对 Ｂ Ｔ陶瓷介 电性 能 的影 响 。Ｚ ａ ｇ等 用脉 冲激 光沉积 法 制备 的 Ｂ Ｔ薄 膜具 有 较好 的 电学 性 能 。本研 Ｆ ｈｎ Ｆ
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究主要 介绍 了溶 胶一 凝胶 制备 Ｂ ｅ 。 和掺 杂 Ｎｄ的 Ｂ ｅ ｉ 陶瓷 的工艺 ， ｉ Ｔｉ Ｆ Ｏ ｉ Ｔ。 Ｆ ０ 陶瓷相结 构 及其铁 电特 性 。
格参 数 ａ ． ４ ６ ． ７ ｃ １ １ ７０Ａ， 有 自发极 化 Ｐ 大 、 一５ ４ ２０Ａ，—５ ４ ５９Ａ，一４ ． ５ 具 矫顽 场 Ｅ 小和抗 疲 劳特性 好 等优 点＿ 。Ｓ ｎ等ｌ 用 水热 法制 备 了具有 优 良光 催 化性 能的 Ｂ Ｔ纳 米 片 。Ｓ ｉｉａ ４ ］ ｕ ＿ ７ Ｆ ｒ ｖ ｓ等 报 道 了不 同元 素掺 杂 ｎ
Ｎｄ Ｏ 。对 比 图 １中 Ｎｄ Ｆ 。 Ｂ Ｔ和 Ｂ Ｔ粉末 衍 射 峰 的位 置 ， 以发现 Ｎｄ Ｆ 粉 末 的衍 射 峰 均 向高 角度 方 向 Ｆ 可 ＢＴ
＊ 收 稿 日期 ：２ ０ —１ ０ ９ ２～２ ５
作 者 简 介 ：刘 东 奇 （ ８ 一 ， ， 士 研 究 生 ， 究 方 向为 铁 电 材 料 的 制备 与性 能 表 征 。 １ ６ ）男 硕 ９ 研
２ 结 果 与 讨 论
图 １是 Ｂ Ｔ 和 Ｎｄ Ｆ 粉 末 的 ０ ２ 扫 描 Ｘ 射 线 衍 射 图 。 图 １中 Ｂ Ｔ 粉 末 的 衍 射 峰 均 可 按 Ｆ ＢＴ ～ Ｆ Ｂ ｅ ｉ 标 准粉 末 衍 射 卡 片 （Ｃ Ｄ ．８ —０ ３ ｉ Ｔ。 Ｆ Ｏ Ｊ Ｐ Ｓ Ｎｏ ２０ ６ ）标 定 ， 明 Ｂ Ｔ 粉 末 为 正 交 结 构 。Ｎｄ Ｆ 粉 末 的 表 Ｆ ＢＴ Ｘ ＲＤ图谱 中除 了 Ｎｄ Ｆ 的衍 射 峰 还有 Ｎｄ Ｏ ＢＴ 。的衍 射 峰存 在 ， 明 Ｎ Ｂ Ｔ 粉 末 中还残 留部 分 未 反 应 的 说 ｄＦ
中图分 类号 ： ８ ０４ ７ 文献标 志码 ：Ａ
含 Ｂ 层状 钙钛 矿型 铁 电材料 ， Ｓ Ｂ 和稀 土改 性 的 Ｂ 。） ｉ 如 ｒｉ ＴａＯ ｉ （ Ｔｉ 等 ， 有剩 余极 化 大 ， 具 热处 理温 度 低等 优点 ， 在铁 电存 储 器 、 电场 效 应 管 方 面 有 广 阔 的 应 用 前 景 ｌ 。含 Ｂ 层 状 钙 钛 矿 结 构 的 表 达 式 为 铁 ｌ ］ ｉ
经 干压 成型后 ， ９ ０℃下 烧结 ２ｈ得 到 Ｂ Ｔ和 Ｎｄ Ｆ 陶瓷 。 在 ０ Ｆ Ｂ Ｔ 用 Ｘ射 线衍射 （ Ｄ） ＸＲ 确定 Ｂ Ｔ 和 Ｎｄ Ｆ Ｆ Ｂ Ｔ粉 末 、 陶瓷 的物 相组 成 。用 ＲＴ Ｐ ｉ ｒ Ｉ测 试 Ｂ Ｔ 和 Ｎｄ ｒ ｍｅ Ｉ Ｆ — Ｂ Ｔ 陶瓷 的铁 电性 能 。 Ｆ
１ 实 验
１ １ 材料 制备 与仪 器 ． 以 Ｂ （ 。 。 Ｈ ）Ｆ （ 。 。・ Ｈ Ｏ、 （ ） Ｎｄ Ｏ ｉＮＯ ） ・５ （、 ｅ Ｎ０ ） ９ ＴｉＯＣ Ｈ。 、 。为原 料 ， 乙酸 、 冰 乙二 醇 甲醚 为溶 剂 ， 柠
檬 酸为 稳定 剂 ， 别 配 制 Ｂ Ｔ 和 Ｎ Ｂ ｅ 。 （ Ｂ Ｔ） 分 Ｆ ｄ ｉ Ｔｉ Ｆ Ｏ Ｎｄ Ｆ 的前驱 体 溶 液 ， 中 Ｂ 元 素物 质 的量过 量 ４ 。 其 ｉ 将 前驱 体溶 液 ４ Ｏ℃水浴 烘干 得到 干凝 胶 ， 着在 管式 炉 中 ７ ０ｏ 烧 １ｈ得到 Ｂ Ｔ和 Ｎｄ Ｆ 接 ０ Ｃ煅 Ｆ Ｂ Ｔ粉 体 。粉体