多铁性材料BiFeO3的研究PPT课件
BiFeO3基铁磁电陶瓷的制备与性能研究进展
Ａｂ ｔ ａ ｔＢｉ ｅ ｉ ｔｐ ｃ ｌ ｓｒ ｃ ： Ｆ Ｏ３ ｓ ａ ｙ ｉａ ｍｕ ｉ ｒｏｃ ｈ ｆ ｒ ｉ ｍａ ｅｉ １ ａ ｄ ｔ ａ ａｔ ｃ ｅ ｅ ｔ ｎ ｉｅ ａ ｔｎ ｉ ｎ ０ ｌ ｅ ｔｒ ． ｎ ｉ ａ ｈ ｓ ｔ ａ ｔｄ ｘｅ ｓｖ ｔ ｔ ｆｒ ｔ ｅ ｒ ｅ ｏ １
ｃ ｅ ｉｔｎ ｅ ｏ ｇ ｅ ｉｍ ｎ ｅ ｒ ｅ ｅ ｔｉ ｉ ｔ ｌ ｏ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｎ ｅ ｓｖ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｉ ｅ ｔｐ ｏ ｘ ｓｅ ｃ ｆｍａ ｎ ｔ ｓ ａ ｄ ｆ ｒｏ ｌｃｒｃ ｔ ａ ｏ ｍ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｉ ｔ ｎ ｉｅ ｐ ｌｃ ｔｏ ｎ ｎ ｗ ｙ ｅ ｙ
（ 商洛学院物理与电子信息工程系 ， 商洛学院量子光学与量子信息研究所， 陕西商洛 ７６ ０ ） ２ ００
摘 要 ：ｉｅ ３ Ｂ Ｆ Ｏ 是一种 典型 的铁磁 电材料 。 因在 室温下 同时具有铁 电性 与磁性 而在 新型存
储 器件 、 电传 感器和 自旋 电子 器件 等方 面具有 很 大的应 用前 景 ． 们从 理论 和 实验上 不 断 磁 人
化、 高速 、 大容 量 的 关键 在 于制 备这 些 器件 的铁
磁 电耦材料 性能 。 了满足制 造新一代 记忆存 储 为 器件 需要 ， 促使 人们 寻找性 能更 强的铁 磁 电耦合
体材 料 ， 通过各 种途 径研制 得 到所 希 望的功 能 并 材料 。目前研 究较 多 的是 具有铁 电、反） （ 铁磁耦 合
ｍｅ ｒ ｅ ｉ ｅ ，ｍａ ｎ ｔｅ ｅ ｔ ｃ ｓ ｎ ｏｓ ａ ｄ ｓ ｉ ｔ ｎ ｃ ｅ ｉｅ ｎ ｔ ｅ ｆ ｔ ｒ ． ｒ ｅ ｏ ｃａ ｉ ｈ ｅ ｍｏｙ ｄ ｖｃ ｓ ｇ ｅ ｏ ｌｃ ｒ ｅ ｓ ｒ ｎ ｐ ｎ ｒ ｉｓ ｄ ｖ ｃ ｓ ｉ ｈ ｕ ｕ ｅＩ ｏ ｄ ｒｔ ｌｒ ｙ ｔ ｅ ｎ ｗ ｉ ｏ ｎ ｆ ｐ ｏ ｒ ｓｅ ， ｖ ｅ ｆ ｏ ｓｉ ｎ ｎ ｅ ｎ ｔ ｎ ｌａ ｈ ｅ ｅ ｎ ｓｉ ｅ Ｂ Ｆ Ｏ － ａ ｅ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓ ｓｒ ｉｗｓｏ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｉ ｔ ｒ ａ ｉ ａ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｅ ３ ｂ ｓ ｄ ｆｒｏ ｇ ｅｉ ｃ ｒ ｍｉｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｈ ｃ ｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ， ｅ ｆｒ ａ ｃ ｓａ ｄ ｏ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｗ ｒ ｓｆ ｌ ｓａ ｅ ｓｕ ｉｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｌ ｓｓｅ ｉｔ ｇ ｄ ｔｓ ｒ ｐ ｒ ｔ ｓｐ ｒｏ ｏ ｍ ｎ ｅ ｎ ｔ ｒｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｋ ｅｄ ｒ ｔ ｄ ｅ ，ａ ｅ ｎ ａ ａｙ ｉ ｘ ｓｉ ａａ ． ｈ ｉ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｍｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｅ ａ ｃ ； ｉ ｅ ３ ｏｉ ｏ ｕ ｉｎ ； ｇ ｎ ｔ ｅｅ ｔ ｅ ｅ ｆｃ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｆ ｒｏｃ ｃ ｒ ｍｉ ｓＢ Ｆ Ｏ ； ｌ ｓ ｌ ｔ ｓ ｉ ｓ ｄ ｏ ｍａ ｅｏ ｌ ｃｒ ｆ ｔ ｉ ｅ
多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)
多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究（可编辑）多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究单位代码: 10293密级:硕士学位论文论文题目 : 多铁性材料 BiFeO 的制备及其掺杂改性研究3 1010030913学号王希望姓名李兴鳌导师光学学科专业光电子功能材料、性质和器件研究方向理学硕士申请学位类别 2013.02.26论文提交日期Imultiferroic properties of co-substituted BiFeO 3 nanoparticlesThesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree ofMaster of Master of ScienceByXiwang WangSupervisor: Prof. Xing’ao LiFebruary 2013II南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
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铁磁电复合材料BiFeO3的研究及发展
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1引言 (1)2 BiFeO3的结构 (2)3 BiFeO3陶瓷与薄膜的制备工艺 (2)3.1 BiFeO3陶瓷的制备 (2)3.2 BiFeO3薄膜的制备 (3)4 掺杂改性 (4)4.1稀土掺杂改性 (4)4.2 BiFeO3与其他ABO3型钙钛矿结构的铁电材料固熔体系 (5)5 结论 (6)参考文献 (6)铁磁电复合材料BiFeO及研究进展3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：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Progress in Study on Ferroelectromagnetics BiFeO3 Abstract: BiFeO3 is one of ferroelectromagnetics with ferromagnetism and ferroelec- tricity at room temperature，which has potential applications in the information storage，sensors，spin electronic devices，and other aspects．This paper not only discusses the struc- ture，ceramics and thin film technology，doped of BiFeO3，but also prospects BiFeO3 ferroelectromagnetics for future research and development trends．Keywords: Ferroelectromagnetics；Doped to change the nature；Magnetoelectric effect1 引言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。
BiFeO3纳米颗粒的磁性和铁电性研究
BiFeO3纳米颗粒的磁性和铁电性研究曹先胜;吉高峰;罗炳成【摘要】Based on the renormalization of Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI),the multiferroic prop-erties of BiFeO3 (BFO)nanoparticles were investigated by using Green�s function technique.It was found that the magnetization (polarization)decreased and vanished continuously at the magnetic transition tem-perature TN(ferroelectric transition temperature TC)as the temperature increased.It was found that the phase-transition temperature TN(TC)shifted to higher values as the exchange coupling constants Jb and Js(Bb and Bs)increased.It was also found that the magnetization and the polarization were both enhanced as the magnetoelectric coupling constant (g)increased.For this reason,the magnetic and the ferroelectric phase coexisted in this region.In addition,it was observed that there existed a cusp around 40K,which were unique to the nanosize effect of BFO.%在重整化Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的基础上,利用格林函数方法对 BiFeO3(BFO)纳米颗粒的多铁性能进行了微观研究。
Sm-Mn共掺BiFeO3薄膜有用的PPT
Sm-Mn共掺BiFeO3薄膜 对其结构和多铁性影响
报告人：周文亮 学号：51131213025
（华东师范大学信息学院， 微电子学与固体电子学）
背景： 随着科学技术的发展和进步，对器件的要求越
来越高，这就需要发展同时具有两种或两种以 上功能的新材料，以研制能同时实现多种功能 的新型器件。由于各种物理效应同处一个体系， 它们之间不可避免地将发生互相作用，从而可 能实现不同功能间的互相调控，为发展新的多 功能器件提供机会。铁酸铋是一种典型的单相 磁电多铁材料，其铁电性和铁磁性的共存使其 在信息存储、自旋电子器件方面、磁传感器以 及电容－电感一体化器件等方面都有着极其重 要的应用前景，吸引了国内外众多研究者的兴 趣，成为多铁材料研究领域的一大焦点。
制备流程
一、清洗容器 • 制备步骤： 二、配胶 三、涂胶 四、退火
涉及到的测试
• XRD测试分析晶体结构，探索xBSFMO随x增加结构畸变 其情况。 • AFM、SEM对BiFeO3薄膜进行微结构和形貌表征。 • 拉曼（Raman）测试BiFeO3 薄膜的振动光谱。 • 椭偏仪测量薄膜的光学常数和厚度等。 • 用铁电测试仪测试BiFeO3薄膜的电滞回线等。 • VSM（vibrating sample magnetometer）测磁性。
制备流程
原料：Bi(NO3)∙5H20，Sm(NO3)∙6H20， Fe(NO3)∙9H20，Mn(NO3)∙4H20 溶剂，增稠剂：乙烯,乙二醇 制备 BiFeO3(BFO),Bi0.9Sm0.1FeO3(BSMO), BiFe0.9Mn0.1O3(BFMO),Bi0.95Sm0.05Fe0.95Mn0.05O3 (BSFMO) 如下： 1.按一定比例混合溶解搅拌4h直至获得均匀溶液。 2.溶液在空气中放置48小时。 3.在80度烘干成干凝胶粉末。 4.干凝胶粉400度加热半小时去除过量的碳氢化合物。 5.最后在650度退火半小时。
铁酸铋基半导体陶瓷材料的电阻率与热电性能的研究
铁酸铋基半导体陶瓷材料的电阻率与热电性能的研究赵琨2006级物理学基地班20061001179（山东大学物理学院，山东济南，250100）摘要：采用传统固相烧结法分别制备了纯铁酸铋、10%铋过量的铁酸铋半导体陶瓷材料和不同元素掺杂改性的铁酸铋基杂质半导体陶瓷材料，研究了不同的掺杂改性对铁酸铋基陶瓷材料在常温下的直流电阻的影响。
实验结果表明，少量钙的掺杂取代最大程度的减小了铁酸铋基陶瓷材料的直流电阻率。
同时可以看出，少量钙的掺杂并没有使晶格发生畸变，没有改变陶瓷的微观结构，并且对晶界势垒、电导激活能的影响较小，但是却可以使其直流电阻率大大减小，从而极大的改善了铁酸铋基陶瓷材料的热电性能。
为进一步探究其热电性能，选择（Bi0.96Ca0.04）FeO3陶瓷，研究了其物相结构、直流电阻率及热电参数随温度的变化规律，并获得了最佳的热电性能。
实验结果表明，（Bi0.96Ca0.04）FeO3陶瓷的Seebeck系数在一定的温度范围内变化很小，保持在530 μV K-1左右。
在510 ℃时，（Bi0.96Ca0.04）FeO3陶瓷的电阻率达到最小，同时功率因子达到最大值，为14.2 μW m-1K-2。
本论文中首次报道了铁酸铋基陶瓷材料的热电性能，其最佳适用温度为510 ℃，最佳的热电性能为功率因子达到14.2 μW m-1 K-2。
为进一步认识铁酸铋基陶瓷材料做出了一定的探索，填补了该领域研究的一项空白，可进一步研究扩大其应用领域，提高应用价值。
关键词：铁酸铋，半导体陶瓷，电阻率，热电性能中图分类号：O482.6Research on electrical resistivity and thermoelectric properties of bismuth ferric based semiconductiveceramic materialsZhao Kun(School of Physics, Shandong University, Jinan 250100, China) Abstract: Pure bismuth ferric, 10% excess of bismuth of the bismuth ferric semiconductor ceramic materials and different elements of the doped bismuth ferric based impurity semiconductor ceramic materials were prepared by the traditional solid-phase sintering. The effects on DC resistance at room temperature of different doping modification of the doped bismuth ferric based impurity semiconductor ceramic materials were studied. The Experimental results show that a small amount of calcium doping reduced the DC resistance at room temperature of different doping modification of the doped bismuth ferric based impurity semiconductor ceramic materials to the utmost extent. At the same time, we can see that a small amount of calcium doping does not cause the crystal lattice to have the distortion, no change in the ceramic micro-structure, and has no influence on the grain boundary barrier and the conductance activation energy, but it can substantially reduce the rateof DC resistance, which may greatly improve the thermoelectric properties of the doped bismuth ferric based impurity semiconductor ceramic materials. In order to further explore its thermoelectric properties, (Bi0.96Ca0.04)FeO3 ceramics was selected, the phase of their structure, the rule of change of resistivity and thermoelectric properties with the temperature were studied and the best thermal performance were obtained. The results show that, (Bi0.96Ca0.04)FeO3 ceramics has a Seebeck coefficient, whose change is very small of a certain range of temperature, remain at 530 μV K-1or so. At 510 ℃,the rate of resistance is the smallest, while the power factor achieves the maximum value at the same time, for 14.2 μW m-1. This paper reported in the thermoelectric properties of the bismuth ferric based semiconductor ceramic materials for the first time, the application of the best temperature is 510 ℃, the best performance of thermoelectric power factor reaches 14.2 μW m-1. This paper made a certain amount of exploration, which can be made to fill a gap in the study in this area, in order to further understand the bismuth ferric based semiconductor ceramic materials. Further study may be made in order to expand its applications and to enhance the value.Key words:bismuth ferric, semiconductive ceramics, electrical resistivity, thermoelectric properties1.引言1.1 热电材料热电材料也称为温差电材料，是一种能够实现热能和电能之间直接相互转换的功能材料。
《铁的多样性》物质的性质与转化(第2课时铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物)-鲁科版化学必修一PPT课件
在空气中,Fe(OH)2 能够迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,
现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化
学方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
知识铺垫
新知预习
自主测试
【微思考 1】已知 2Fe+3Cl2 Cl2 与硫单质氧化性的强弱?
2FeCl3 和 Fe+S
FeS,请判断
提示：Cl2能将Fe氧化为+3价，硫单质只能将Fe氧化为+2价，说 明Cl2氧化性强于单质硫。
【微思考2】指出铁与水蒸气的反应、铝热反应中的氧化剂和
还原剂。
提示：铁与水蒸气的反应中铁做还原剂，水做氧化剂，说明铁
具有还原性。铝热反应中铝做还原剂，氧化铁做氧化剂，说明氧
化铁具有氧化性。
知识铺垫
新知预习
3.从物质类别和元素价态两个视角研究物质性质的思路方法去 认识含铁物质在生产、生活中的应用,建立含铁物质的性质、 实验现象、应用之间的联系,强化科学态度与社会责任。
知识铺垫
新知预习
自主测试
1．金属单质可以与非金属反应，可以与水或酸反应产生H2。可 以与某些盐溶液发生置换反应。并且金属越活泼与水或酸反应越剧 烈。
知识铺垫
新知预习
自主测试
2．化学性质
反应
化学方程式或离子方程式
Fe 与非金属单质反
应
3Fe+2O2 Fe3O4、2Fe+3Cl2
2FeCl3
Fe 与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
Fe 与非氧化性酸反 应
Fe+2H+
Fe2++H2↑
多铁性材料
铁电性：具有稳定的自发电极化P，随外加电场E变化 时表现出电滞。
铁电体典型的P-E电滞回线如图所示，同时，电滞回 线也反应了自发极化随外加电场的变化而发生的转向。
铁弹性
铁弹性是指在一定温度范围内，应力与应变关系曲 线呈现与铁磁体的磁滞回线及铁电体的电滞回线相 似特征的材料特性。
正磁电效应: 磁场 调控 电性 DP = a DH or DE = a E DH
逆磁电效应: 电场 调控 磁性 DM = a DE
铁磁—铁电 复合
强耦合：巨磁电效应 室温、低场操纵
多铁性材料的分类：
多铁材料可以简单地分为两大类 一 单相材料 （纯净物） 二 复合体系 （混合物）
研究近况：
单相材料中近年来研究较热的材料， 主要有如下几类：
到了2000年，加州大学圣芭芭拉分校的Nicola Hill(现随夫姓 Spaldin，现瑞士苏黎世理工学院)指出磁电耦合材料如此稀少的 本质原因是因为磁性需要不满壳层的电子而铁电性需要满壳层的 电子，因此两者本质上是互相排斥的。磁与电在固体中水火不容！ 这无疑像一张病危通知书，预示着固体中的磁电耦合走到了绝路。
1966 年，人们发现硼酸盐Ni3B7O13I 单晶在低于60 K 的温 度以下同时具有弱铁磁性和铁电有序，并且在这一体系中观 察到了磁电耦合效应，即外加磁场在翻转磁矩的同时也能将 电极化翻转，这一效应被称为磁电开关效应。
如图所示，这是人类历史上发现的第 一个多铁材料。
Ni3B7O13I 中的磁电开关效应
多铁性材料
一，简述
多铁性材料这一概念是1994年瑞士的Schmid 明确提出的，多铁性材料(mutliferroic)是指材料 的同一个相中包含两种及两种以上铁的基本性能， 是一种集电与磁性于一身的多功能材料。常见的 多铁性材料有BiFeO3、TbMnO3、Ca2CoMnO6等。
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BFO简介
• BiFeO3 是研究的最多的具有钙钛矿型结构的单相多铁性 材料。BiFeO3 在居里温度Tc ～ 830℃之间有铁电性，在 Tn ～ 370℃之间有反铁磁性。
• BiFeO3 的晶胞通常是不理想的立方点阵对称群，块体的 BiFeO3 属于R3C 点群, 为扭曲的三方钙钛矿结构。
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多铁性材料
• 单相多铁性材料 • 单相多铁性材料的晶体类型主要有钙钛矿型化合物/六角
结构化合物/方硼石型化合物和BaMnF4化合物。 • 多铁性复合材料 • 包括铁电铁磁单相材料的复合压层，嵌入式和混合型复
合材料和超晶格结构材料。 • 对复合磁电材料而言,各组成相可不存在磁电性;但压磁相
在外加磁场下发生应变,应变通过压磁相与压电相之间的 机械耦合作用传递给压电相,然后通过压电效应产生电极 化,从而呈现磁电效应。
多铁性材料BiFeO3的研究
10硕1
1
contents • 1、磁电效应与多铁材料 • 2、单相多铁性材料BiFeO3简述
2
磁电效应
• 与传统意义上的麦克斯韦方程组所表示的电磁耦合不同，磁 电效应所涉及的电磁耦合指的是表征介质磁学性质和介电性 质的序参量，即磁化强度（M）和电极化强度（p）之间存 在的耦合性质；基于此，外加电场若能改变介质的磁学性质 或者外加磁场能改变介质的电极化性质，称为磁电效应 (magnetoelectric effect).
• 奈尔温度 • 磁滞回线：自发磁矩
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多铁性起源
• 多铁材料在自然界中十分罕见，目前人们知道的有铋类钙 钛矿、稀土亚锰酸盐类钙钛矿以及方朋石等,它们的尼尔 温度很低,常为100K左右或以下,随温度的升高,磁电效应 降低也很快,所以单相材料的多铁性还需通过一些方法进 行加强
• BFO是已知的十分少见的室温下单相多铁性材料 • 探究多铁性难以存在的原因 ，有如下解释
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多铁性起源
铁电有序
• 电滞回线：自发极化过程 • 自发极化----原子位置---氧八面体中离子偏离中心的运动-
--ABO3型钙钛矿结构 • 居里温度：顺电相到铁电相的转变温度
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多铁性起源
• 铁磁有序
• 铁磁性起源—过渡元素的原子具有一定大小的固定磁矩， 有序排列
• 反铁磁性（BiFeO3)---原子自旋反向平行，宏观磁矩为0
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BFO简介
• 晶格常数不同的报道有同的数据，S.V 等测得的结果为 a=b=c=3.96A[16]， 而Fiebig 等测得的结果则为 a=b=c=5.63A，α=β=γ=59.4A， 三方钙钛矿结构由立方结构 沿（111）方向拉伸而成, 沿此方向Bi3+ 相对Fe-O 八面体位 移, 使晶体结构不均匀，自旋沿（110）面排列成螺旋结构, 周期约为600A。由于螺旋磁结构使得在低磁场下不仅表现 出极弱的铁磁性, 磁电效应也几乎为零，因此在室温下呈弱 的反铁磁性。
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BFO简介
• 纯的BiFeO3 基材料的磁电性能比较差，需要对其进行改 善。目前改善的方法有以下四种：
（1）Popov 等对BiFeO3 施加强磁场, 发现在200kOe 时， 有电子极化的突跃和线性磁电效应的出现；
（2）制成薄膜材料改变其结构； （3）稀土掺杂改性； （4）与其他钙钛矿型结构的铁电材料形成互溶体系。
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BFO简介
• B位掺杂 离子半径相近的，具有相似固溶体结构的B位原子掺杂 BiFe1-XRXO3
• 掺Ti:x=0.1 200KV/cm电场下漏电流密度=7.6x10-8A/cm2 （3.62x10-6)自发极化 32.5μc/cm2 剩余极化16.2 μc/cm2 原理：高价Ti有更多电子供给晶格，为了保证电中性，要 减少氧空位。 掺V/ Nb:降低氧空位 掺Co/Mn：磁性离子
• 正磁电效应 P=AH
• 逆磁电效应 M=AE
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磁电效应起源
• 磁电效应的产生源于电子同时是电荷和自旋的载体。即外场 能够以静电力、静磁力和洛伦兹力的形式改变电子的物理状 态。而电子的自旋状态对物质的磁性有决定作用，电子的运 动状态则直接和间接地决定了物质的介电性质。
• 两种方向 a电子自旋状态改变自旋轨道耦合作用等电离子实构成晶格畸变伸缩铁电性产生 b带电离子实发生位移 -磁性离子间磁相互作用 -材料磁性变化
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磁电效应工业应用
• 多铁性材料
• 至少拥有铁电(ferroelectricity)、铁磁(ferromagnetism) 或反铁磁(anti-ferromanetism） 、铁弹性(ferroelasticity)
等铁性中的两种性质的材料
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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磁电效应的形成机理
• 原子（离子）位移型磁电效应
• 自旋有序诱导多铁性 • 铁涡性 • 界面机械关联 • 界面成键
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磁电效应的形成机理
• 纯电子移动型磁电效应
通过电场或磁场控制电子行为来材料的磁性或电极化性 质，同时保证晶格的稳定性 • 表面磁电效应 • 界面载流子聚集型磁电效应 • 电子铁电性和电子型多铁体
同时要求制成纳米材料，打破其G型反铁磁调制螺旋结构。
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BFO简介
• 掺杂改性机理
• A位掺杂一般有选择La3+,Nd3+等，化学价相近且离子半径 相近，易于取代，稳定氧八面体，减少Bi挥发，减少氧空 位，减少载流子，减少漏电导。
• 例：掺Dy:x=0.1 200kv电场下漏电流密度为3.6x10-8A/cm2 （3.62x10-6)，剩余极化 13.33 μc/cm2 原理：一方面使缺陷增加，另一方面降低Bi的挥发。
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多铁性起源
• A 经验： 几乎所有钙钛矿型铁电氧化物中的B位离子都是具有空d 轨道的过渡金属离子，而磁性氧化物需要d轨道未完全填 满的过渡金属离子，否则电子自旋相互抵消，磁性消失。
• B 理论： 晶体结构畸变，氧八面体中心原子偏离，形成铁电相，其 起源是B位离子空d轨道同其周围一个阴离子形成较强共 价键，以致偏移。这与磁性对于d轨道的需求不符。