1. 目的及意义(含国内外的研究现状分析）

   随着人类社会的发展和新科学技术的日新月异，人们对材料的高性能化、多功能化、复合化提出了越来越高的要求，开发研究研究小型化、高储能、多功能的复合材料，是现代社会快速发展的需求，也是近年来新材料研究的焦点。多铁性材料就是其中之一，多铁性材料指的是具有两种或两种以上铁的基本性能的材料，这些铁的基本性能包括铁电性（反铁电性），铁磁性（反铁磁性、亚铁磁性）和铁弹性。这类材料在一定的温度下同时存在自发极化和自发磁化，正是它们的同时存在引起的磁电耦合效应，使多铁性体具有某些特殊的物理性质，并引发了若干新的、有意义的物理现象，如：在磁场的作用下极化重新定向或者诱导铁电相变；在电场作用下磁化重新定向或者诱导铁磁相变；在Curie温度铁磁相变点附近产生介电常数的突变。由于该种材料能够实现磁与电的耦合，因此它互补了纯的（反）铁电或（反）铁磁材料的不足，这也为新的器件的设计提供了一个额外的自由度，使人们可以通过外加磁场控制电极化或通过外加电场控制磁极化，这样可以用多铁性材料开发出新的数据存储读写介质，从而解决了传统铁磁存储器读取速度快但写入速度慢，铁电存储器写入速度快但读写复杂的问题。此外，由于该类材料还存在其他方面的物理特性，这种特殊的功能材料在信息存储、微波领域、高压输电线路的电流测量、宽波段探测以及多功能电子设备如传感器、制动器、感应器、转换器等方面都具有发展潜力，因此受到了学术和工程领域的广泛关注。由于多铁性材料的独特性能使其具有非常诱人的实际应用前景，从其被发现之日起,就有许多物理学家和材料学家投身到新的多铁性材料的制备合成及其物理机制的研究中。

   多铁性材料的研究历史已有半个世纪，人们最初的目标是寻找或合成一种材料，使得这种材料在一定的温度条件下同时具备铁电有序和磁有序。然而，允许铁电有序和磁有序同时存在的晶格点群是很少的，再加上这还只是一个必要非充分条件，把晶格中原子的化学组成、电子排布和磁性等因素综合考虑进去，那么，天然的多铁性材料就显得更加稀少了，事实也正是如此。自然界只有少数的单相物质具有多铁性。众所周知的铋类钙钛矿、稀土亚锰酸盐类钙钛矿以及方硼石等，它们的居里温度或者尼尔温度很低，通常为80K左右或者更低，这远远低于人们所希望的室温温度。

   目前已经发现的既具有铁电性又具有铁磁性的单相多铁性材料非常稀少，并且已发现的这些材料都表现出弱得铁磁性。尤其是室温多铁性材料，它被认为是未来开发由铁电序列和铁磁序列产生耦合作用的多功能器件的关键，BiFeO₃和最近正在研究的LuFe₂O₄正是目前被认为最有前途的实际应用器件的替代者。钙钛矿型的BiFeO₃的铁电居里温度大约是1103K，反铁磁尼尔温度大约是643K。BiFeO₃在室温下表现为弱磁性，这严重限制了它在实际中的应用。PbFe₁₂O₁₉是传统的铁磁材料，由于具有优良的铁磁性和广泛的应用价值而备受关注，它具有大的磁晶各向异性，高的饱和磁化强度，目前关于SrFe₁₂O₁₉铁电方面的研究已经有所报道，发现在六方SrFe₁₂O₁₉中存在扭曲的FeO₆氧八面体钙钛矿型结构。在每个SrFe₁₂O₁₉模型的副晶胞中都有一个FeO6氧八面体。在正常的八面体中，Fe阳离子位于氧阴离子构成的八面体的中心。然而，居里温度以下的SrFe₁₂O₁₉晶胞中也存在由于小的Fe阳离子偏离中心造成的低对称性的扭曲。自发极化大多来源于这两种偏离所引起的电偶极矩。在六方晶胞中非中心对称的八面体是产生电偶极矩的根源，它是造成外电场作用下SrFe₁₂O₁₉陶瓷自发极化的原因。迄今为止，BiFeO₃是最好的室温单相多铁性材料。它在室温下同时存在铁电和铁磁序列。然而，它的弱铁磁性限制了它的实际应用。与此相反，SrFe₁₂O₁₉陶瓷在室温下强的铁磁性和大的铁电性共存。因此，SrFe₁₂O₁₉陶瓷相对于目前报道最好的多铁性BiFeO3材料的确拥有其独特的优势。它作为单相多铁性材料在新一代的电子器件中拥有广阔的应用前景。

   本课题采用La对SrFe₁₂O₁₉进行A位取代，以期改善SrFe₁₂O₁₉的多铁性能。并在室温下对铁电性，铁磁性等其他性能进行测。

2. 研究的基本内容与方案

2．研究的基本内容、目标。

2.1 基本内容

材料制备：采用前驱体化学沉淀法合成La_0.2Sr_0.7Fe₁₂O₁₉粉体， 将粉体烧结成致密陶瓷，两面涂电极。

材料表征：对粉体进行XRD的测试确定所制备出的是所需的纯相。对所制备的粉末进行压片，在一定温度下进行烧结。做FESEM观察烧结后的陶瓷的形貌和结构，测试它的铁磁性，并在陶瓷两面涂上银电极测试它的铁电性；测试磁电性能。

2.2 研究目标