Bi系室温多铁性材料的研究

【摘要】：多铁性材料是一类可以同时具有(反)铁电序、(反)铁磁序及铁弹序中两者或两者以上性质的多功能材料。其中铁电序-(反)铁磁序耦合的多铁性材料（也称为磁电材料）最近引起了学术和工程领域的广泛关注。磁电多铁性材料一般可以分为两类，即单相磁电材料和复合磁电材料（或结构）。但大多数单相磁电材料都是反铁磁材料，而且存在磁电效应弱、工作温度低的缺点，所以缺乏足够的应用前景。 本文正是针对上述问题，以Bi系室温单相磁电材料为研究对象，在深入分析了结构特征、磁性能及铁电性的起源、掺杂改性的机理等基础上，对材料和工艺做出了探索性的研究，使其可能成为具有实际应用价值的单相磁电材料。主要内容为： 1，在2～5GPa的超高压、800℃～1100℃的温度范围内合成纯相的Bi2(FeCr)O6(BFCO)陶瓷，通过对材料的电磁性能的测量，考查了材料的磁性能、铁电性能及A位掺杂La对材料磁电性能的影响，分析了对其磁电性能的影响因素。 2，研究B位Co掺杂对Bi_5Fe_(1-x)CoxTi_3O_(15)陶瓷的电磁性能的影响。通过对陶瓷铁电性能、磁性能的测量以及微观分析结果，得到最佳掺杂量。同时，尝试解释了Co的掺入对BFTO磁性、铁电性的原因以及材料微观结构、形貌产生影响的原理。 3，研究A位掺杂La对BFCT陶瓷磁性能、铁电性能的改性效果，以及La的加入对材料微观结构、形貌的影响，获得最佳的A位掺杂量。