目次
1引言1
1.1铁电材料概述..1
1.2BiFeO3概述4
1.3掺杂改性对BiFeO3陶瓷的性能影响.9
1.4本文研究的内容和意义..10
2Bi1-xSmxFeO3陶瓷的制备及测试..11
2.1制备系统与测试系统11
2.2快速液相烧结法简介12
2.3Bi1-xSmxFeO3陶瓷的制备工艺14
2.4性能测试..15
3Bi1-xSmxFeO3陶瓷的结果与分析..17
3.1X射线衍射分析..17
3.2拉曼光谱分析19
3.3Bi1-xSmxFeO3系列陶瓷的电学性能.21
结论25
致谢26
参考文献..27
1 引言 铁电材料作为一类重要的电介质材料,具有较高的介电常数,显著的热释电和压电效应,广泛应用于从日常生活到尖端技术的多个领域。以铁酸铋(BiFeO3)为基的陶瓷材料作为一种性能优秀的无铅铁电材料,是当前国际上铁电研究领域中的热点之一。铁酸铋在室温下同时具有铁电有序 (TC = 1103K)和 G型反铁磁有序 (TN = 643 K) ,是少数室温下同时具有铁电性和磁性的铁磁电材料之一[1]。然而纯铁酸铋陶瓷存在电极化不大、二级磁电耦合效应微弱等不足,通过A位、B位离子掺杂来调整铁酸铋基陶瓷晶体结构,针对铁电性、反铁磁性等特征进行掺杂改性,以获得更优秀的性能。 1.1 铁电材料概述 1.1.1 铁电材料的定义 铁电物理的研究一直是一个十分活跃的领域,它所研究的对象——铁电材料是这样的一类晶体: 在有限温度下具有自发极化, 而且自发极化有两个或多个可能的取向,在电场作用下其取向是可以改变的。 极化交互作用会导致长程有序与热涨落(温度 T)竞争,一旦前者强度超过后者就会发生顺电-铁电相变,反之亦然[2-6]。由于极化是一种极性矢量,自发极化的出现在晶体中造成一个特殊的方向,每个晶胞中的原子会沿着该方向产生相对位移,使得正负电荷的中心不重合,形成电偶极矩。根据对晶体对称性的分析,很容易知道铁电材料具有铁电性(ferroelectricity)的同时,也具有热电性 (pyroelectricity)和压电性 (piezoelectricity) [5-7]。