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Mn4+掺杂对BiFeO3陶瓷微观结构和电学性能的影响研究

张强 朱小红 徐云辉 肖云军 高浩濒 梁大云 朱基亮 朱建国 肖定全

Mn4+掺杂对BiFeO3陶瓷微观结构和电学性能的影响研究

张强, 朱小红, 徐云辉, 肖云军, 高浩濒, 梁大云, 朱基亮, 朱建国, 肖定全
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  • 利用传统的固相反应法制备了BiFe1-xMnxO3 (x= 00.20)陶瓷样品, 研究了不同Mn4+掺杂量对BiFeO3陶瓷密度、物相结构、显微形貌、 介电性能和铁电性能的影响.实验结果表明:所制备的BiFe1-xMnxO3 陶瓷样品的钙钛矿主相均已形成,具有良好的晶体结构, 且在掺杂量x=0.05附近开始出现结构相变.随着Mn4+添加量的增加, 体系的相结构有从菱方钙钛矿向斜方转变的趋势,且样品电容率大幅度增大, 而介电损耗也略有增加;在测试频率为104 Hz条件下, BiFe0.85Mn0.15O3 (r=1065)的 r是纯BiFeO3 (r=50.6)的22倍; 掺杂后样品的铁电极化性能均有不同程度的提高,可能是由于Mn4+稳定性优于 Fe3+,高价位Mn4+进行B位替代改性BiFeO3陶瓷, 能减少Bi3+挥发,抑制Fe3+价态波动,从而降低氧空位浓度,减小样品的电导和漏电流.
    • 基金项目: 教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-10-0582)、 教育部博士点新教师基金(批准号: 20100181120021)和四川省杰出青年学术技术带头人培育计划(批准号: 2011JQ0021)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-04
  • 修回日期:  2011-12-30
  • 刊出日期:  2012-07-05

Mn4+掺杂对BiFeO3陶瓷微观结构和电学性能的影响研究

  • 1. 四川大学材料科学与工程学院, 成都 610064
    基金项目: 

    教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-10-0582)、 教育部博士点新教师基金(批准号: 20100181120021)和四川省杰出青年学术技术带头人培育计划(批准号: 2011JQ0021)资助的课题.

摘要: 利用传统的固相反应法制备了BiFe1-xMnxO3 (x= 00.20)陶瓷样品, 研究了不同Mn4+掺杂量对BiFeO3陶瓷密度、物相结构、显微形貌、 介电性能和铁电性能的影响.实验结果表明:所制备的BiFe1-xMnxO3 陶瓷样品的钙钛矿主相均已形成,具有良好的晶体结构, 且在掺杂量x=0.05附近开始出现结构相变.随着Mn4+添加量的增加, 体系的相结构有从菱方钙钛矿向斜方转变的趋势,且样品电容率大幅度增大, 而介电损耗也略有增加;在测试频率为104 Hz条件下, BiFe0.85Mn0.15O3 (r=1065)的 r是纯BiFeO3 (r=50.6)的22倍; 掺杂后样品的铁电极化性能均有不同程度的提高,可能是由于Mn4+稳定性优于 Fe3+,高价位Mn4+进行B位替代改性BiFeO3陶瓷, 能减少Bi3+挥发,抑制Fe3+价态波动,从而降低氧空位浓度,减小样品的电导和漏电流.

English Abstract

参考文献 (24)

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