BiFeO3多铁性材料制备研究开题报告
2020-04-15 17:09:29
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.绪论
多铁性材料是指同时展现两种或两种以上铁的基本性能,如铁磁性、铁电性和铁弹性。在多铁性材料中,不同的铁性能能够产生一些新的效应,如磁电效应、磁介效应。正是由于这些新的效应,使得多铁性材料具有非常大的潜在应用前景,可广泛用于转换器、传感器、电容器和存储设备等。这也是越来越多的研究人员从事这项研究的主要原因。一般而言,多铁性材料主要分为三种:单相材料、颗粒复合材料和层状(薄膜)复合材料,其中后两项可统称为多铁性复合材料。磁电效应(又称me效应)是多铁性材料的一个重要实际应用。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本实验采用溶胶-凝胶法制备多铁性材料BiFeO3薄膜。实验以分析纯硝酸铁Fe(NO3)3#8226;9H2O和分析纯硝酸铋Bi(NO3)3#8226;5H2O作为制备BiFeO3溶胶的原料,以乙二醇甲醚为溶剂,按1:1.02的物质的量比称取Fe(NO3)3#8226;9H2O和Bi(NO3)3#8226;5H2O(硝酸铋过量用来补偿退火过程中Bi挥发所造成的损失),一同溶解于10mL乙二醇甲醚中,搅拌均匀后加入适量乙醇胺,调节溶液pH值到3.0-4.0之间,再加入5mL冰醋酸以调节溶液黏度,室温下持续搅拌2h得到澄清透明的棕红色溶液A。将2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入11g质量比为1:1的乙醇与二甲基甲酰胺混合溶液中,室温下搅拌1h使PVP完全溶解,得到无色透明溶液B。然后边搅拌边将溶液A逐滴滴入溶液B中,再搅拌数小时得到稳定的BFO溶胶。使用SiO2/Si(001)基片作为衬底,以6000r/min的转速将BFO涂到衬底上,每旋涂一次后都在200℃下预退火3min,随后再在空气中退火,最后得到薄膜样品。采用此溶胶-凝胶法可制备出高质量的多铁电性薄膜。
之后利用X射线衍射仪的X射线衍射(XRD)和铁电测试仪等设备测定晶体薄膜,测定衍射峰及其半宽高和电滞回线等性质。