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多铁性BiFeO3纳米颗粒的尺寸依赖磁性能研究

魏杰 陈彦均 徐卓

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多铁性BiFeO3纳米颗粒的尺寸依赖磁性能研究

魏杰, 陈彦均, 徐卓

Study on the size-dependent magnetic properties of multiferroic BiFeO3 nanoparticles

Wei Jie, Chen Yan-Jun, Xu Zhuo
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  • 采用乙二胺四乙酸杂化溶胶法制备了不同晶粒尺寸的纯相BiFeO3纳米颗粒,并利用X射线衍射仪、扫描电镜、超导量子干涉仪和Mossbauer 谱系统研究了其结构、形貌以及磁性能.结果表明: BiFeO3纳米颗粒具有明显的弱铁磁性,并呈现强烈的尺寸依赖特性; 这种弱铁磁性主要源于纳米材料的尺寸限制效应,而非杂质相或Fe2+ 的存在所致.
    The pure phase BiFeO3 nanoparticles with different sizes are prepared by an ethylenediaminetetraacetic acid complexing sol-gel process. The structure, the morphology and the magnetic properties of BiFeO3 nanoparticles are characterized by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, superconducting quantum interference device magnetometer and Mossbauer spectra analysis. The results show that the BiFeO3 nanoparticle possesses an weak ferromagnetism at room temperature with a strongly size-dependent property. It reflects that the weak ferromagnetism present in the BiFeO3 nanoparticle should be attributed to the grain size-confinement effect, rather than the existence of the magnetic impurity or Fe2+.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: xjj20100148, 2011jdhz10)和西安交通大学新教师支持计划和 陕西省自然科学基础研究计划(批准号: 2011JM6001)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities, China (Grant Nos. xjj20100148, 2011jdhz10), the New Teacher Program of Xi'an Jiaotong University, China and the Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province of China (Grant No. 2011JM6001).
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-30
  • 修回日期:  2011-07-11
  • 刊出日期:  2012-03-05

多铁性BiFeO3纳米颗粒的尺寸依赖磁性能研究

  • 1. 西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室, 西安 710049
    基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: xjj20100148, 2011jdhz10)和西安交通大学新教师支持计划和 陕西省自然科学基础研究计划(批准号: 2011JM6001)资助的课题.

摘要: 采用乙二胺四乙酸杂化溶胶法制备了不同晶粒尺寸的纯相BiFeO3纳米颗粒,并利用X射线衍射仪、扫描电镜、超导量子干涉仪和Mossbauer 谱系统研究了其结构、形貌以及磁性能.结果表明: BiFeO3纳米颗粒具有明显的弱铁磁性,并呈现强烈的尺寸依赖特性; 这种弱铁磁性主要源于纳米材料的尺寸限制效应,而非杂质相或Fe2+ 的存在所致.

English Abstract

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