铁磁电复合材料BiFeO3的研究及发展

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1、目录摘要……………………………………………………………………………………1关键词……………………………………………………………………………………1Abstract……………………………………………………………………………………1Keywords…………………………………………………………………………………11引言……………………………………………………………………………………12BiFeO3的结构………………………………………………………………………23BiFeO3陶瓷与薄膜的制备工艺…………………………………………………23.1BiFeO3陶瓷的制备…………………………………………………

2、………………23.2BiFeO3薄膜的制备…………………………………………………………………34掺杂改性………………………………………………………………………………44.1稀土掺杂改性………………………………………………………………………44.2BiFeO3与其他ABO3型钙钛矿结构的铁电材料固熔体系………………………55结论……………………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………………………………………………68铁磁电复合材料BiFeO及研究进展姓名：武少华学号：20075040098单位：物理电子工程学院专业：物理学指导老师：秦萍职称：

3、副教授摘要：BiFeO3是一种室温下同时具有铁磁性和铁电性的铁磁电材料之一，在信息存储、传感器和自旋电子器件等方面都有潜在的应用前景。本文综述了BiFeO3的结构、陶瓷与薄膜的制备工艺、掺杂改性，并展望了BiFeO3铁磁电材料今后的研究和发展趋势。关键词：铁磁电材料；掺杂改性；磁电效应ProgressinStudyonFerroelectromagneticsBiFeOAbstract:BiFeO3isoneofferroelectromagneticswithferromagnetismandferroelec-tricityatroomtemperature，whichhaspoten

4、tialapplicationsintheinformationstorage，sensors，spinelectronicdevices，andotheraspects．Thispapernotonlydiscussesthestruc-ture，ceramicsandthinfilmtechnology，dopedofBiFeO3朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典，butalsoprospectsBiFeO3ferroelectromagneticsforfutureresearchanddevelopmenttrends．Keywords:Ferroelectromagnetics；D

5、opedtochangethenature；Magnetoelectriceffect1引言显示对应的拉丁字符的拼音铁磁电材料是一种因结构参数有序而导致铁电性、磁性同时存在并具有磁电耦合性质[1]的材料，它在探索新型信息存储器、自旋电子器件和设备等方面有着潜在的应用前景。因同时具有铁电性和磁性使其有两个性质倍受关注：一是电场诱导的磁化反转或磁场诱导的极化反转[2]，这一性质被认为是用作新型磁读电写记忆材料的基础；二是磁电效应，在交流磁场的作用下可以产生交流的电信号，此性质则是用作磁电传感器的基础。另外，该材料磁电耦合的性质为其在电子器件方面的应用提供了可能。BiFeO3是一种典型的铁磁电材

6、料，是少数在室温下同时具有铁电性和磁性的多铁性材料之一。根据Schmid的分析，允许磁性和铁电性同时存在的点群仅有13个，因此大多数铁磁电材料是铁电材料和磁性材料的固熔体或通过其他方式构成。作为一种典型的单相铁磁电材料BiFeO3，纯相的BiFeO3具有钙钛矿结构，室温下呈G型8反铁磁有序[3]（尼尔温度为380C）和铁电有序（居里温度为810C），是少数同时具有铁电性和磁性的材料之一。铁电性和磁性的同时共存使得BiFeO3在新型存储器件方面，磁存储介质以及解决感性器件和容性器件问题方面有着极其重要的应用前景。纯相BiFeO3材料的制备困难、高漏导以及弱磁性往往阻碍对其内在性能的进一步研究

7、，从而极大地限制了它的应用。随着对BiFeO3材料研究，发现可通过掺杂改性增强BiFeO3的铁电性和磁性、减小其漏导，而且薄膜制备方法的发展使人们能够制备出高质量BiFeO3薄膜，从而极大地减小了漏导而获得强的铁电性，使其受到了广泛关注。2BiFeO3的结构BiFeO3具有8个结构相变，室温下的结构如图1所示，块体的BiFeO3属于R3C点群，为扭曲的三角钙钛矿结构，由立方结构沿(111)方向拉伸而成，六个氧原子包围一个