钛酸铋基多铁性和相关体系相图研究

来源 :中国科学院物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:c546852942
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多铁性磁.铁电材料是指在一定温度范围内具有磁有序和电偶极矩有序的材料,因其拥有潜在的诱人应用前景和丰富的物理内涵使其成为当前材料和物理研究工作者关注的焦点。   ABO3钙钛矿结构的BiFeO3是目前已知的在室温同时具有铁电性和弱铁磁性的多铁性材料,因而受到广泛和特别的关注。BiFeO3中Bi3+离子外层6s2孤对电子与氧p电子轨道共价杂化导致铁电畸变,利用稀土RE替代Bi可以弱化孤对电子的作用,降低铁电转变温度,同时调节磁结构。本文围绕BiFeO3开展了多铁性研究探索性实验工作。   经过具体的工艺摸索,利用固相反应烧结技术制备La0.1Bi0.9-XEuXFeO3系列化合物,(X=0、0.05、0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.18、0.20、0.30、0.40、0.60,共12个样品)。   利用X射线粉末衍射进行物相鉴定和结构分析,确定了材料的相关系:X≤0.05,为R3c结构相;0.08≤X≤0.12的区域为赝R3c相,畸变量随X增加而增大;X≥0.15是Pbnm相,其中0.15≤x≤0.20的区域Pbnm存在不同于x>0.20的Pbnm相的畸变,畸变量随X增加而减小。   磁测量结果表明,材料具有弱铁磁性,弱铁磁性随组成相结构的畸变量增大而增强,反映出弱铁磁性具有强烈的结构依赖性。室温介电常数表现出相似的结构相关性,介电常数随R3c相畸变量增大而增大。   相图研究历来是探索新型化合物材料,获得原始创新性工作的有力手段。本文选择与Bi2O3相关的Bi2O3-Cr2O3赝二元过渡金属氧化物体系和Bi2O3-Cr2O3-Fe2O3三元系,利用X光衍射和热分析方法开展相图和相关系研究,希望获得新的过渡金属氧化物多铁性材料。主要结论如下:   在文献调研的基础上,通过实验重新构筑了Bi2O3-Cr2O3赝二元系相图。采用固相反应法制备了共93个不同成分配比和不同烧结温度的样品用于XRD物相鉴定,30个不同配比不同冷却方式的样品用于DTA测试。在该Bi2O3-Cr2O3赝二元体系相图中,共确定了2个Bi2O3变体相、4个中间化合物相、和端际化合物Cr2O3。它们分别为:Bi2O3的低温相α-Bi2O3、Bi2O3的高温相δ-Bi2O3、Bi14CrO24-基固溶体相(B1相)、Bi10Cr2O21-基高温固溶体相(β2相)、Bi6Cr2O15化合物(η相)、新化合物Bi2CrO6相(X相)、以及端际化合物Cr203。相互间形成共8个不变反应。   另外,在Bi203-Cr203赝二元系相图的基础上,初步测定了Bi2O3-Cr2O3-Fe2O3体系的690℃和860℃两个温度水淬冷却时的相关系。  
其他文献
我们采用激光分子束外延技术生长了La0.9Sr0.1MnO3、BiFeO3和La0.8Sr0.2AlO3等薄膜材料,制备了 La0.9Sr0.1MnO3/Nb-SrTiO3、 BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3和La0.8Sr0.2AlO3/SrTiO3等
上转换纳米颗粒(Upconversion nanoparticles,UCNPs)代表一种相对新型纳米荧光材料,其高稳定性、无毒无害、分辨率高、无自荧光以及生物相容性好等优异性能使其在生物标记、生
电流诱导的自旋转矩是当今自旋电子学研究的前沿课题。磁电电路理论能够方便地处理扩散输运占主导地位的纳米结构中自旋转矩的问题,其中界面的自旋相关电导等参量的独立确定是
石墨烯(graphene)是由单层C原子组成的二维蜂窝网状晶格,是一种具有sp2杂化的、能隙为零的非磁性半导体材料.由于其独特的结构和性质,石墨烯在高性能纳米级电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器及能源等领域具有巨大的应用潜能.本文利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法结合广义梯度近似,研究了Fe、Co原子纳米线与石墨烯混合系统的电子结构和磁性.我们在石墨烯上方吸附一条磁性金属(Fe、
强场物理中的核心问题之一是强激光与等离子体作用产生高能粒子。该问题的深入研究对实现新型粒子加速器、惯性约束聚变“快点火”方案、天体物理中高能宇宙射线产生机制都有
碳化硅(SiC)是性能优异的宽禁带半导体材料之一,其在高温、高频、高功率和抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。但是要达到SiC器件实用化的目的,仍存在若干工艺难点,其中关键工
本文对基于声学信号分析的嗓音障碍客观评估方法进行了深人的研究。首先,本文尝试提出了建立汉语嗓音障碍数据库的材料、方法和标准,并与中国人民解放军总医院耳鼻喉科合作,建立
高压静电偏转板是HIRFL-CSR各级加速器注入引出系统的关键器件,对HIRFL-CSR的运行效率起着重要的作用。本文首先对HIRFL-CSR的几块静电偏转板做了一个简单的介绍,然后通过阅读
学位
恒星的化学元素丰度反映了各种核合成过程累积的结果,因此研究恒星的化学元素丰度对于理解不同的核合成过程有非常重要的意义。贫金属星的观测丰度显示,当[Fe/H]=-3时,[Eu/Fe]离