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Ba掺杂及工艺对BiFeO3体系结构和磁特性的影响

刘凤金 陈水源 黄志高

Ba掺杂及工艺对BiFeO3体系结构和磁特性的影响

刘凤金, 陈水源, 黄志高
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  • 用溶胶-凝胶+快速热处理方法制备Bi1-xBaxFeO3(BBFO-x,x=0,0.05,0.15)陶瓷材料,研究不同工艺条件和元素掺杂对样品的结构和磁特性的影响. 实验结果表明,BBFO-x纯相样品制备工艺要求较高,在工艺条件为800 ℃下退火450 s时,样品具有最好的结构及磁性能;X射线衍射测试表明,Ba元素替代会引起晶格畸变,但没有改变样品的宏观晶格结构;Raman光谱测试进一步证实了样品的纯相结构及Ba元素掺杂对样品结构的影响;此外,Ba 元素替代有助于增强样品的磁性,其原因在于掺杂使得原有的长程反铁磁螺旋磁结构受到破坏,同时可能出现Fe 离子价态变化,产生自旋耦合,从而在样品中表现出更大的宏观净磁矩. 本工作可对开展这一单相多铁材料体系的微观结构以及磁电耦合效应的研究提供很好的实验基础.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00200)、国家自然科学基金(批准号:11004031,11004039)、福建省自然科学基金(批准号:2012J01003)和福建省新世纪优秀人才计划(批准号:JA12054)资助的课题.
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    Geck J, Bchner B, Hcker M, Klingeler P, Gross R 2001 Phys. Rev. B 64 144430

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-16
  • 修回日期:  2013-12-17
  • 刊出日期:  2014-04-05

Ba掺杂及工艺对BiFeO3体系结构和磁特性的影响

  • 1. 福建师范大学物理与能源学院, 福建省量子调控与新能源材料重点实验室, 福州 350108
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00200)、国家自然科学基金(批准号:11004031,11004039)、福建省自然科学基金(批准号:2012J01003)和福建省新世纪优秀人才计划(批准号:JA12054)资助的课题.

摘要: 用溶胶-凝胶+快速热处理方法制备Bi1-xBaxFeO3(BBFO-x,x=0,0.05,0.15)陶瓷材料,研究不同工艺条件和元素掺杂对样品的结构和磁特性的影响. 实验结果表明,BBFO-x纯相样品制备工艺要求较高,在工艺条件为800 ℃下退火450 s时,样品具有最好的结构及磁性能;X射线衍射测试表明,Ba元素替代会引起晶格畸变,但没有改变样品的宏观晶格结构;Raman光谱测试进一步证实了样品的纯相结构及Ba元素掺杂对样品结构的影响;此外,Ba 元素替代有助于增强样品的磁性,其原因在于掺杂使得原有的长程反铁磁螺旋磁结构受到破坏,同时可能出现Fe 离子价态变化,产生自旋耦合,从而在样品中表现出更大的宏观净磁矩. 本工作可对开展这一单相多铁材料体系的微观结构以及磁电耦合效应的研究提供很好的实验基础.

English Abstract

参考文献 (51)

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