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图1-2铁电体的磁滞回线
1.2 铁电磁材料的发展和研究现状
从组成上对铁电磁材料来讲, 可以分为复合铁电磁材料和单相铁电磁材料。铁电相和铁磁相构成了复合铁电磁材料，中间是通过应变耦合。当对材料施加了外加磁场后，铁磁材料发生了磁致伸缩，接着把应变传给了铁电相，压电效应使铁电相产生了电信号；反之亦然。然而单一相是单相铁电磁体材料的化学组成，并且固有磁电效应是这种单相本身就拥有的。截至目前为止，已经被人们发现的铁电磁体达到上百种并且源源不断地有新的材料体系被人们所发现，而这些几乎都是复杂结构氧化物，并且主要是钙钛矿氧化物。这类材料在基于铁电-磁性耦合效应的新型信息存储处理以及磁电探测器件上具有巨大的应用可能性，所以半个世纪以来国内外的科学家一直致力于在这类材料上的研究。
在室温下，BiFeO3是能同时具有铁电有序与反铁磁有序的钙钛矿结构材料。目前，这类材料并不多见。其居里温度为1103 K,奈尔温度为643 K。自从上个世纪 50 年代人们发现了BiFeO3以来，国内外研究人员相继对其在实验和理论上都进行了相当多的研究。但是，由于铁离子的变价和氧空位的存在，使得较大的漏电流在BiFeO3 材料中很容易产生，测量出的剩余极化值也大大地低于BiFeO3材料应该所具有的理论的自发极化值。并且饱和的电滞回线也难以得到。所以，尽管在1970年，Teague 等人就第一次在77 K的温度下测得了 BiFeO3 单晶的自发极化，在(111)方向上Ps=6.1 μC /cm2，在(001)方向上 Ps=3.5 μC/cm2，但是由于BiFeO3漏电流较大等缺陷，导致了在之后相当长的一段时间内纯相 BiFeO3 材料一直没能获得比较良好的铁电性能。
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