La Ni掺杂对BiFeO3薄膜磁性及光学特性的影 响研究
BiFeO3薄膜的磁电性质研究的开题报告
BiFeO3薄膜的磁电性质研究的开题报告
一、研究背景
BiFeO3是一种多铁性材料，具有磁电耦合效应。
近年来，对其磁电
性质进行研究成为了研究的热点之一。
其中，BiFeO3薄膜作为一种性能
优良的多铁性材料，在纳米电子学、传感器、储能等领域具有广泛的应
用前景。
因此，对其磁电性质的深入研究具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的
本研究旨在探究BiFeO3薄膜的磁电性质，深入了解BiFeO3材料的
磁电耦合机制，寻找提高其磁电效应的途径，为其在电磁设备、能源转
换等领域的应用提供理论基础和示范依据。
三、研究内容
1. BiFeO3薄膜的制备方法与表征: 采用溶胶-凝胶法、磁控溅射法等方法制备BiFeO3薄膜，并使用X射线衍射、扫描电镜等手段进行结构、形貌和成分等表征。
2. BiFeO3薄膜的磁电性质研究：采用电学和磁学测试技术，例如邻近场探测电子显微镜（AC-TEM）、磁力显微镜（MFM）以及磁光波导谱，来探测BiFeO3薄膜的磁电效应、比热、热稳定性、热处理后的相结构以及电极化梯度相关的反常磁光谱等方面的性质，并将其与生长方式、结构、厚度等参数进行比较和分析。
3. 磁电耦合机制模拟研究：通过理论计算、材料模拟等方法，探究BiFeO3薄膜磁电耦合机制，研究以上实验中观测到的物理现象和特性，
以便为实际应用提供指导和理论支持。
四、研究意义
本研究将有助于深入了解BiFeO3材料的磁电耦合机制，为其在电子器件、传感器、能源转换等领域的应用提供理论基础，为新能源和新材料的发展做出贡献。
Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究的开题报告
Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究的开题报告题目：Ta或La掺杂HfO2薄膜结构及其性能研究一、研究背景：硅基集成电路上的金属-绝缘体-金属（MIM）电容结构是重要的电容器器件，而高介电常数的绝缘体材料是MIM结构的关键。
目前广泛使用的绝缘体材料为氧化铝（Al2O3）和氧化硅（SiO2），但是它们的介电常数较低，难以满足日益增长的电容器器件要求。
因此，寻找具有较高介电常数的材料用于替代Al2O3和SiO2仍是一个研究热点。
HfO2因其优异的化学和物理性质而成为替代材料的热门候选。
然而，HfO2膜的介电常数仍然比较低。
二、研究内容和目标：因此，本研究的目标是通过引入一定量的Ta或La等稀土元素掺杂来提高HfO2的介电常数。
本研究将研究Ta或La掺杂HfO2薄膜的制备工艺以及表征其结构和物理性质。
具体的研究内容包括：1.使用化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）制备Ta或La掺杂HfO2薄膜；2.通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段表征样品的结构和形貌；3.使用介电常数测试仪等设备测试样品的介电性能；4.分析结果，探究稀土元素掺杂对HfO2薄膜结构和性能的影响。
三、研究意义：本研究将探索一种新型的高介电常数绝缘层材料，为微电子器件的高性能和高密度集成提供可能。
此外，该研究还具有一定的理论意义，将为深入理解稀土元素掺杂对HfO2晶体结构和物理性质的影响提供参考。
四、研究方法：1.化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）制备样品；2.使用X射线衍射（XRD）对样品进行结构分析；3.使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品形貌进行观察和分析；4.使用介电常数测试仪对样品进行介电性能测试；5.分析结果，探究稀土元素掺杂对HfO2薄膜结构和性能的影响。
五、研究计划：1.第1-2个月：文献查找和研究，了解HfO2薄膜及其掺杂技术的研究进展；2.第3-4个月：准备HfO2、Ta或La等稀土元素的前体材料以及制备所需的化学物质，磨制陶瓷靶；3.第5-7个月：使用化学气相沉积（CVD）或磁控溅射（sputtering）技术，制备Ta或La掺杂HfO2薄膜，并调节制备参数以优化薄膜的组成和形貌；4.第8-9个月：对薄膜进行X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段的表征，分析薄膜的结构和形貌；5.第10-11个月：使用介电常数测试仪测试样品的介电性能；6.第12个月：分析结果，总结论文。
Nb、K掺杂对BiFeO_3晶格结构、磁性和光学性质的影响
Nb、K掺杂对BiFeO_3晶格结构、磁性和光学性质的影响BiFe O3是一种在室温条件下同时具有磁有序和铁电有序的多铁性材料,在自旋电子器件等器件制造方面,具有广泛的应用前景。
然而,由于BiFeO3的纯相样品制备难、漏电流较大和铁磁性太弱,使得BiFeO3难以进入实际应用。
研究表明,离子掺杂可以改善BiFeO3的磁学性能,但是,其物理机理,却还未完全弄清,导致说法不一。
本文利用溶胶凝胶发制备了Nb、K掺杂的BiFeO3纳米颗粒样品,并系统研究对BiFe O3的结构、磁性和光学性质的影响,主要方面如下:1)通过溶胶-凝胶法制备出无杂相的BiFe1-xNbxO3和Bi1-xKxFe1-xNbxO3样品,为研究异价离子掺杂BiFeO3的晶体结构、磁学和光学性质提供了有利的前提条件。
2)少量Nb掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O 键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。
同时Nb掺杂对纳米晶粒的尺寸会产生显著影响。
XPS显示掺杂样品中,Nb离子以+4价和+5价的形式共存。
Nb掺杂导致样品磁性增强,主要是由于样品晶粒的尺寸效应引起的。
紫外-可见吸收光谱显示禁带宽度随着Nb掺杂浓度x的增大而减小。
3)与Nb掺杂类似,Nb、K共掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。
XPS显示掺杂样品中,因为Nb、K价态补偿,掺杂不会改变Fe2+和Fe3+的含量比。
对比K单掺杂Bi1-xKxFeO3样品的拉曼光谱可知,Nb掺杂是引起Bi-O键变化的主要原因。
Nb、K共掺杂导致样品磁性增强,不能简单地归因于样品晶粒尺寸变化,以掺杂离子为中心形成的束缚磁极化子可能是其磁性增强的主要原因。
B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备与性能研究中期报告
B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备与性能研究中
期报告
该研究旨在研究B位异价元素掺杂BiFeO3薄膜的制备及其性能。
本中期报告主要介绍了实验中所采用的方法和实验结果。
制备方法：
采用溶胶-凝胶法制备BiFeO3薄膜。
其中，Bi(NO3)3·5H2O、
Fe(NO3)3·9H2O和C6H5BO2分别用乙醇进行溶解，然后混合并搅拌，加热干燥制得溶胶。
将溶胶放在旋涂机中，利用旋涂机制备BiFeO3前驱体膜，并在450℃下进行退火，得到BiFeO3薄膜。
在制备过程中，将B位异价元素（Nb、Ta、W、Mo）掺杂到BiFeO3前驱体中。
实验结果：
通过X射线衍射分析（XRD），发现掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜与未掺杂的BiFeO3薄膜具有相同的结构，且掺杂后不会改变其结构。
通过原子力显微镜（AFM）观察到，掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜的表面较光滑，表面粗糙度降低。
同时，掺杂了B位异价元素的BiFeO3薄膜的磁性和电学性能也发生了变化。
磁性测试结果显示，掺杂了Ta和Mo的BiFeO3薄膜具有更强
的磁性。
电学性能测试结果显示，掺杂了W和Mo的BiFeO3薄膜的介电常数更高，而掺杂了Nb和Ta的BiFeO3薄膜的介电常数则略微降低。
结论：
通过以上实验结果可以得出，掺杂B位异价元素可以改善BiFeO3薄膜的表面质量，并且对BiFeO3薄膜的磁性和电学性能产生影响。
不同的
B位异价元素对BiFeO3薄膜的影响是不同的，从而可以针对具体应用需
求进行合理的选择。
La掺杂BiFeO_3薄膜的铁电性能分析
ｂ ｙ ｓ ｏ ｌ — ｇ ｅ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｐ ｕ ｔ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｏ ｉ ｒ ａ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｘ
Ｂ ｉ Ｆ ｅ Ｏ ３ ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｈ ｉ ｎ ｉ ｆ ｌ ｍ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｌ ａ ｄ ｏ ｐ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ （ ０ ， ５ ％， １ ０ ％， １ ５ ％， ２ ０ ％ ａ ｎ ｄ ２ ５ ％） ｗ ｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ
以LiF做为N型掺杂的磷酸三(8 -羟基喹啉)铝薄膜-外文翻译
外文资料翻译译文以LiF做为N型掺杂的磷酸三(8 -羟基喹啉)铝薄膜作者：考希克·罗伊·乔杜里，钟赫尹，佛朗基等由于其易于加工且可以廉价的制作低成本基板，有机半导体已经成为制作下一代电子和光电子器件的新型材料。
为了实现可替代无机材料，有机电子领域已经成为努力研究的热点，尤其是大面积、柔性电子的应用。
已经证实对实现高效有机发光二级管（OLED）的平板显示和照明、薄膜场效应管（TFT）、探测器大面积的探测器阵列，及有机光伏电池低成本的太阳能能源的产生有重大的贡献。
在所有这些有机设备实施方案中，电荷注入/提取及传输的优化对他们来说是极为重要的技术。
有效的注射或提取要求低能量势垒，而有效的传输要求高导电的传输层。
有机半导体的载流子浓度和载流子迁移率都低。
由于这些特性，有机器件的开启电压一般都高于无机器件。
通常有机传输层会使用非常薄的压降结构，这必然更容易短路，因此不利于设备的稳定性。
此外，由于载流子浓度低，载流子在此类材料中的传输是受空间电荷的限制的。
类似无机半导体，电掺杂的方法可以提高载流子的传输，从而提高装置性能。
具体来说，掺杂的有机半导体已广泛应用于有机发光二极管而且成为降低设备工作电压的一种有效方法。
对涂料的掺杂有机半导体材料，如F4-TCNQ作为P型掺杂的受主杂质，而提供电子的碱金属通常用于n型掺杂。
虽然在OLED器件中已经可以通过电掺杂来降低驱动电压并增加器件亮度，但是n性掺杂还有问题，特别是碱金属在有机介基质中的高扩散反应。
在本研究中我们展示了高效率的由三（8 -羟基喹啉)铝（Alq3的）与无机绝缘氟化锂（LiF）共蒸发的n型掺杂。
在这个系统中，我们系统地研究了掺杂浓度对电荷传输的影响，并显示最佳掺杂不仅可以提高电流传输，也可以提高电子的注入和传输而不需要使用低功率函数的阴极电子注入和传输。
最后，我们研究了OLED结构中最佳掺杂时电子传输层内降低工作电压和提高效率之间的关系。
不同La掺杂浓度的BiFeO3的结构性质的显微拉曼光谱研究
摘
要 ：使 用 显 微 拉 曼 散 射 技 术 研 究 不 同 的 Ｌ 掺 杂 浓 度 对 ＢＦ Ｏ （ ｉ ｘ ａＦ Ｏ ， 一０ ０ １ ０ ２ ０ ３ ａ ｉｅ 。 Ｂ１ Ｌ ｅ ａ ｚ ， ． ， ． ， ． ， －
０６ ． ． ，０ ８和 １ Ｏ ． ）的结 构 性 质 的影 响 。拉 曼 光 谱 的 变 化 证 明 了 在 Ｂ － Ｌ ｅ 。中 ， 着 Ｌ ｉ … ａＦ Ｏ 随 ａ含 量 的 增 加 ，
ｎ ｎ ｃ ｕ ｌ ｇ ｉ ｌ Ｌａ Ｆｅ ， ｗｈ ｃ ａ ｒ ｖ ｄ ｓ ｆ ｌｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｆ ｒ ｕ ｄ ｒ ｔ ｎ ｉ ｇ ｏ ｏ ｐ ｉ ｎ Ｂｉ ｎ 一 Ｏ３ ｉ ｈ ｍ ｙ ｐ ｏ ｉ ｅ ｕ ｅ ｕ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｓ ａ ｄ ｎ ｏ
其 结 构 从 三 方 相 变 成 正 交 相 。引 人 注 目的是 ， 于 ６ ０ｃ １ 近 的 拉 曼 峰 和 它 的二 阶峰 依 然 存 在 ， 且 随 位 １ ｍＩ 附 并 着Ｌ ａ掺 杂 量 的 增 加 发 生 明显 的增 强 。 这 一 现 象 与 ＢＦ Ｏ ｉｅ 。在 三 方 相 结 构 存 在 的 螺 旋 自旋 结 构 被 破 坏 有 关 。 我 们 的 实 验 证 实 了 在 Ｂ。 Ｌ ｅ 。材 料 中存 在 着 强 烈 的 自旋 一 子 相 互 作 用 ， 对 于 理 解 Ｂ ｉ … ａＦＯ 声 这 ｉ 一 Ｌ ｅ 。 料的结构与物性之间的关系提供有用的信息。 ａＦ Ｏ 材 关 键 词 ： 曼 光 谱 ； ａ 掺 杂 ； ｉ Ｌ ｅ ３ 相 变 拉 Ｌ一 Ｂ１ ａＦ Ｏ ； …
BiFeO3及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜的制备与性质研究的开题报告
BiFeO3及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜的制备与性
质研究的开题报告
一、选题背景
铁酸钡钛石（BFO，BiFeO3）是一种多铁性材料，具有磁性和铁电
性质，因此被广泛应用于磁存储、铁电存储、传感器等领域。
然而，它
的应用受到晶体结构、缺陷、掺杂等因素的影响，因此需要对其纳米粒
子和薄膜的制备与性质研究进行探究。
二、研究目的
本研究旨在制备BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜，并分析其结构、形貌、物理性质等，研究其对多铁性性质的影响，进一步探究其应
用于磁存储、铁电存储、传感器等领域的可能性。
三、研究内容及方法
1.合成BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜；
2.采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等技术对其结构、形貌进行表征；
3.使用磁学和电学测试系统，对BFO及其掺杂体系的磁性和铁电性
能进行测试；
4.利用光学测试系统，对其光学性能进行测试；
5.分析实验结果，探究对多铁性性质的影响。
四、预期研究结果
1.成功制备BFO及其掺杂体系的纳米粒子和薄膜；
2.分析其结构、形貌和物理性质等；
3.探究BFO及其掺杂体系对多铁性性质的影响；
4.为BFO及其掺杂体系的应用提供理论依据。
五、研究意义
BFO及其掺杂体系的研究对于制备高性能的多功能材料、发展铁电存储和磁存储技术起到重要作用。
本研究有助于深入了解BFO及其掺杂体系的物理性质，为其应用于磁存储、铁电存储、传感器等领域的开发提供了重要理论基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Advances in Condensed Matter Physics 凝聚态物理学进展, 2019, 8(2), 60-67Published Online May 2019 in Hans. /journal/cmphttps:///10.12677/cmp.2019.82008The Effects of La/Ni Doping on Magnetic and Optical Properties of BiFeO3 Thin FilmsJunxia Shen1, Yuxiang Zhang1,2, Ke Wang1,2, Guanzhong Huo1,2, Xiaoxia Su1, Wenqian Tu1, Qingying Ye1,2, Shuiyuan Chen1,2*, Zhigao Huang1,21College of Physics and Energy, Fujian Normal University, Fuzhou Fujian2Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials, Fuzhou FujianReceived: May 9th, 2019; accepted: May 24th, 2019; published: May 31st, 2019AbstractIn this paper, the effect of A-and B-site element doping on the physical properties of BiFeO3 (shortened as BFO) was studied. The preparation and physical properties of Bi0.9FeO3 (BFO), Bi0.9La0.1FeO3 (BLFO), Bi0.9 Ni0.1O3 (BFNO) thin films were studied in detail. The results show that, the BFO films with pure phase structure can be prepared by pulsed laser deposition (PLD) method.Doping with Ni and La elements can effectively improve the ferromagnetism of BFO systems and change the forbidden bandwidth of BFO systems, and therefore change the optical properties of the systems. Doping of La and Ni results in the increase of the open circuit voltage, so as to en-hance the photovoltaic effect of BFO systems. This result indicates that element doping is benefi-cial to the absorption of visible light for the BFO systems, which can potentially improve the pho-toelectric conversion efficiency of the device.KeywordsBismuth Ferrite Thin Film, Doping, Magnetic Properties, Optic Properties, Pulsed Laser DepositionLa/Ni掺杂对BiFeO3薄膜磁性及光学特性的影响研究沈君霞1，张裕祥1,2，王可1,2，霍冠忠1,2，苏晓霞1，涂文倩1，叶晴莹1,2，陈水源1,2*，黄志高1,2 1福建师范大学物理与能源学院，福建福州2福建省量子调控与新能源材料重点实验室，福建福州*通讯作者。
沈君霞 等收稿日期：2019年5月9日；录用日期：2019年5月24日；发布日期：2019年5月31日摘要本论文研究A 、B 位元素掺杂对铁酸铋(BiFeO 3，简称BFO)物理性能的影响。
具体开展BiFeO 3，Bi 0.9La 0.1FeO 3 (BLFO)，Bi 0.9 Ni 0.1O 3 (BFNO)薄膜的制备及其物理特性的研究。
实验结果表明：通过脉冲激光沉积方法可以制备纯相结构的BFO 体系薄膜；Ni 和La 元素的掺杂均能有效提高BFO 体系的铁磁性能，同时能改变BFO 体系的禁带宽度，从而改变其光学特性，La 、Ni 掺杂使得BFO 体系的开路电压增大，提高BFO 体系的的光伏效应，表明掺杂有利于BFO 体系对可见光的吸收，从而有可能提高器件的光电转化效率。
关键词铁酸铋薄膜，掺杂，磁性，光学特性，脉冲激光沉积Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言磁电多铁材料具备磁有序和铁电有序共存、磁电耦合效应等丰富的物理化学特性，且被认为在信息存储技术、记忆传感器件、自旋电子器件及磁电传感器件中有重要的潜在应用价值而受到广泛的关注。
其中，铁酸铋(BiFeO 3，简称BFO)是到目前为止发现的室温条件下唯一一种集铁电性和反铁磁性于一身的多铁性材料，近十年来成为单相多功能多铁材料研究的热点[1] [2] [3] [4]。
由于其具有较高的铁电体居里温度T C 、反铁磁奈尔温度TN 和较窄的禁带宽度，因此被认为是在光电器件、铁电随机存储器等领域中有很好应用前景的多铁材料之一[5] [6] [7] [8]。
在多铁性材料中，除了其磁电耦合特性，由电子–电子相互作用主导的磁有序结构使得BiFeO3具有比一般铁电体更小的带隙(如BiFeO 3中的为2.6 eV~2.7 eV [9]，而一般铁电体如Pb(Zr, Ti)O 3的带隙高于3.4 eV)，基于这一点，多铁性材料有可能作为新型的太阳能电池材料，在光电转换及光传感应用中有很好的发展前景。
但是，纯的BFO 材料表现出较弱的铁电光伏效应，室温下弱的铁磁性和弱的磁电耦效应。
因此，探究其物理机制、有效提升其物理性能是推动其应用的重要前提。
许多研究表明，元素替代或掺杂是改变铁酸铋的磁结构和电子能带结构的重要方法，可以有效改进其物理特性。
在掺杂研究中，可以考虑A 位掺杂，此类掺杂元素一般为镧系(La 3+、Tb 3+、Ce 3+)和碱土金属Ga 、Ba 等；还可以考虑B 位掺杂，这类掺杂一般离子的电负性和Fe 3+相近，元素的选择一般为过渡金属(Ni 2+、Mn 4+、Cr 3+等)。
基于以上分析，同时参考文献[10]和[11]的研究工作，开展BFO 体系中的A 位La 掺杂和B 位Ni 掺杂，研究不同元素掺杂对BFO 薄膜的磁、电以及光伏特性的影响。
2. 实验本论文具体开展Bi 0.9FeO 3 (BFO)，Bi 0.9La 0.1FeO 3 (BLFO)，Bi 0.9 Ni 0.1O 3 (BFNO)三类不同掺杂薄膜的制备及其物理特性的研究。
首先通过以下两个阶段制备得到以上三类薄膜样品：阶段一：利用溶胶凝胶法(Sol-Gel)易于掺杂微量元素的特点，制备含物质的量为0.01 mol 溶质的BFO 、沈君霞等BLFO和BFNO溶液，经过一系列的过程(陈化、干燥、研磨、去有机物及再研磨)后形成BFO、BLFO和BFNO粉末(均未成相)，通过压靶机对上述三种粉末分别压靶，制成底面直径为30 mm、高为5 mm的三类圆片，将圆片置于650℃的马弗炉中保温10 min，随后在空气中随炉冷却，即可制备得到BFO、BLFO 和BFNO靶材。
阶段二：利用上述得到的靶材，采用脉冲激光沉积法(PLD)在导电玻璃FTO (SnO2:F)衬底上分别制备BFO薄膜、BLFO薄膜及BFNO薄膜。
具体制备参数如下：腔体真空度：2.5 × 10−4 Pa；衬底温度：650℃；氧压：15 Pa；激光参数：激光波长：248 nm；激光能量350 mJ、激光频率4 Hz；薄膜沉积时间90 mins。
其次，采用X-射线衍射仪(型号为MinFlex-II，CuKα靶，波长λ= 1.5406 Å)测试薄膜样品的结构特性；利用综合物性测试系统(PPMS)测试样品的磁特性；通过半导体综合测试系统(含太阳光模拟器)测试薄膜样品的铁电光伏特性。
3. 结果分析3.1. XRD结构分析本实验使用X射线衍射仪定性分析上述的三种薄膜(BFO、BLFO和BFNO薄膜)的晶体结构。
图1给出了制备得到的三个薄膜样品的XRD图。
为了更清楚地检索出薄膜样品的衍射峰及其结构，图中也给出了FTO衬底的衍射特征峰。
从图中可以看到，除了ABO3钙钛矿结构的衍射特征峰及FTO衬底特征峰以外，在X射线探测灵敏度条件下，我们没有检测到其它结构相的衍射峰，表明通过PLD法可以制备得到纯相结构的(掺杂)BFO薄膜。
通过图中的局部放大图可以看出，A、B位掺杂BFO的(101)、(012)和(110)的XRD峰相对于纯相的BFO的XRD衍射峰有所偏移，这是由于几个元素的原子半径r有如下关系：r(La3+) > r(Bi3+)，r(Ni2+) > r(Fe3+)，使得掺入La元素和Ni元素时导致BFO纯相的结构发生畸变，离子半径增大使得晶胞体积也相应增大，同时r(La3+)-r(Bi3+) > r(Ni2+)-r(Fe3+)导致了BLFO的XRD衍射峰的偏移量相对于BFNO的偏移量来得大。
Figure 1. XRD patterns of the thin films prepared by PLD method图1. 采用PLD法制备得到的薄膜XRD图谱沈君霞 等3.2. 磁特性表征通过测量三种薄膜样品分别在5 K 、300 K 温度下的MT 曲线(外加磁场为100 Oe)和MH 曲线，研究不同掺杂条件对BFO 体系磁特性的影响。
由图2可知在施加外磁场100 Oe 的有场冷却(FC)条件下BFO 、BLFO 、BFNO 三种薄膜的磁化强度随着温度呈现一致的变化趋势，在测量温区，样品均表现出铁磁性特征。