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A-位和B-位共掺的Bi4Ti3O12陶瓷的结构及其铁电性能

阮晓峰 , 李艳霞 , 王旭升 , 姚熹

材料导报

采用固相烧结法制备了Bi3.55 Nd0.45 Ti3-xNbx O12 (x=0、0.02、0.05、0.08、0.15)系层状钙钛矿结构无铅铁电陶瓷.通过X射线衍射仪(XRD)可以看出陶瓷样品为铋层状钙钛矿结构,并无杂相生成.随着Nb的含量增多,其衍射峰向低角度移动.从扫描电子显微镜( SEM)可以看出陶瓷晶粒为片状.利用阻抗分析仪LCR(HP4284A)测试了陶瓷的介电性能,研究表明AB位共掺钛酸铋陶瓷的居里温度在275℃左右,而Bi4 Ti3 O12的居里点是675℃,前者比后者下降了400℃.在利用铁电综合测试系统对铁电性能的研究过程中发现,与x=0.05相比,x=0.15的矫顽场(Ec)和剩余极化强度(2Pr)分别减小了5kV/cm和2μC/cm2.

关键词: 钙钛矿结构 , 晶体结构 , 居里温度 , 矫顽场

铁磁/反铁磁双层膜中的磁化性质与界面微结构

王茂华 , 许小勇 , 胡经国

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.06.001

采用Monte Carlo模拟方法,通过反铁磁层中非磁性掺杂方式调节铁磁层与反铁磁层界面微结构,讨论了其界面微结构对体系的磁滞回线的不对称性、交换偏置场及矫顽场的影响.模拟结果显示:在同一掺杂浓度下,体系的磁滞回线的不对称性及交换偏置场强烈地依赖于掺杂方式,但矫顽场几乎不受影响,其相应的温度特性亦依赖于掺杂方式.它表明铁磁/反铁磁双层膜体系中的磁滞回线的不对称性以及交换偏置场与其界面微结构密切相关,同时实验上人们可通过界面微结构的改变获得交换偏置场大、矫顽场小且热稳定性好的自旋阀结构.

关键词: 铁磁/反铁磁双层膜 , 交换偏置场 , 矫顽场 , 磁畴结构

快速退火工艺对钛酸铋薄膜电学性能影响的研究

苏学军 , 李岩

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2002.01.010

采用快速退火工艺处理的钛酸铋铁电薄膜,矫顽场Ec=9kV/cm,在室温下剩余极化强度 Pr=8μC/cm2;退火提高了钛酸铋薄膜的介电常数和材料的绝缘性,0.1M Hz附近薄膜材料的介电损耗tgδ<0.1.

关键词: 极化强度 , C-V特性 , 矫顽场 , 快速退火 , 介电常数

铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置及矫顽场的温度特性

胡经国 , 金国钧 , 马余强

低温物理学报 doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2003.02.002

提出了一个讨论铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置及矫顽场温度特性的物理模型,该模型,假设铁磁层为具有单轴各向异性的单畴膜而反铁磁层由许多相互独立具有多晶各向异性的颗粒组成,其温度依赖性主要来源于系统态的热不稳定,包括反铁磁颗粒易轴取向的热涨落和相关磁学量的温度依赖性等.计算结果表明其交换偏置随温度的增加非线性地减少而其矫顽场在体阻截温度处达极大值,且其体阻截温度随反铁磁颗粒粒径的增加而增加.我们的计算结果和相关实验结果一致.通过本文的讨论,我们建议通过铁磁膜耦合上大粒径硬反铁磁颗粒膜可获得高交换偏置、低矫顽场且近独立于温度的相关磁学器件.

关键词: 交换耦合 , 交换偏置 , 矫顽场 , 温度依赖性

(La0.5Sr0.5)CoO3为电极的Pb(Zr0.4Ti0.6)O3和Pb(Zr0.2Ti0.8)O3铁电电容器结构及电学性能

贾冬梅 , 刘保亭 , 彭增伟 , 郝彦磊 , 朱慧娟 , 张宪贵

人工晶体学报

分别采用磁控溅射法和溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了(La0.5Sr0.5)CoO3 (LSCO)和Pb(Zr1-xTix)O3(PZT)薄膜,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片上构架了LSCO/Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT(40/60))/LSCO和LSCO/Pb(Zr0.2Ti0.8)O3(PZT(20/80))/LSCO铁电电容器,研究了两种铁电电容器的结构和性能.XRD结构分析表明:两种四方相的不同Zr/Ti比例的PZT薄膜均为结晶良好的多晶钙钛矿结构.在5V测试电压下,LSCO/PZT(40/60)/LSCO和LSCO/PZT(20/80)/LSCO两种铁电电容器的剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)分别为:28μC/cm2和1.2V以及32μC/cm2和2V.相对于PZT(40/60),PZT(20/80)具有较大的剩余极化强度和矫顽场,是由于其矩形度(c/a)较大.两种电容器都具有较好的脉宽依赖性和抗疲劳性.在5V的测试电压下,LSCO/PZT(40/60)/LSCO电容器的漏电流密度为3.2 × 10-5 A/cm2,LSCO/PZT(20/80)/LSCO电容器的漏电流密度为3.11×10-4 A/cm2,经拟合分析发现:在0~5 V的范围内,两种电容器都满足欧姆导电机制.

关键词: Pb(Zr1-xTix)O3 , 铁电电容器 , 溶胶-凝胶 , 矫顽场 , 脉宽依赖性 , 疲劳特性

磁性薄膜的晶格结构和磁性

付浩 , 胡经国

低温物理学报

采用Monte-Carlo模拟方法对六边形、正方形和三角形晶格结构磁性薄膜的磁学特性及磁畴结构进行了模拟,结果表明,磁性薄膜的磁性特征及其磁相变温度和薄膜结构密切相关并存在临界膜厚,当薄膜厚度大于临界膜厚时薄膜磁性特征稳定.在低温区,不同结构磁性薄膜的磁滞回线均出现台阶现象,结果同相关实验一致.

关键词: 磁性薄膜 , 晶格结构 , 相变温度 , 矫顽场

镧掺杂对PZT铁电薄膜漏电学特性的影响

程继 , 林殷茵 , 汤庭鳌

功能材料

研究了镧掺杂对PZT铁电性能和相结构的影响.研究表明镧掺杂增加了(110)和(200)峰的强度,减小了(111)峰的相对强度,导致矫顽场和极化强度的下降.研究了镧掺杂对漏电特性的影响,以及肖特基势垒电流模型.

关键词: PZT , 矫顽场 , 极化强度 , 漏电模型

Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.91Ti0.09]O3压电单晶的弛豫反常

方必军 , 徐海清 , 罗豪甦

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.06.011

对用改进的Bridgman法生长的Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.91Ti0.09]O3(PZNT91/9)单晶用Laue衍射法和XRD衍射曲线定向,取(001)晶片研究材料的电学性能.结果表明,材料的介电性能呈现出明显的频率色散现象,随着测试频率的升高,介电常数的峰值温度出现反常,峰的位置向低温方向移动.用扫描电子显微镜和正交偏光显微镜研究了PZNT91/9单晶的电畴结构,发现规则排列的带状畴与杂乱分布的细畴并存.X射线荧光分析结果表明,在PZNT91/9单晶中存在着由成分分凝引起的组分变化.成分分凝引起的组分波动和电畴结构的复杂性导致了材料性能的不均匀性,并与材料铁电相变的弥散性特征相关.

关键词: PZNT , 弥散性相变 , 成分分凝 , 电畴结构 , 矫顽场

巨磁电阻材料A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)的输运行为及磁性能研究

卢晓羽 , 贾楠 , 方必军 , 杨昭荣 , 张裕恒

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150563

过渡金属尖晶石型硫化物具有包括超巨磁电阻(CMR)效应在内的多种物理性能,其 CMR 效应机理的研究对开发巨磁电阻材料有重要价值。目前,铬基硫族尖晶石的CMR效应尚未深入研究。本论文通过固相反应法制备A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)样品,研究磁性和非磁性元素掺杂对CoCr2S4晶体结构和磁性能的影响。XRD检测表明,掺杂的A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)均呈现纯的尖晶石结构,掺杂导致的晶胞参数变化与掺杂元素的离子半径成比例。磁电阻测定表明A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Fe)均具有巨磁电阻效应。掺杂削弱了铁磁相互作用,导致A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)的居里温度TC降低。在0.01 T下, A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)的零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)曲线均呈现磁性不可逆现象。A0.05Co0.95Cr2S4(A=Zn、Ni、Cd、Fe)呈现典型的亚铁磁性磁滞回线,其中Zn0.05Co0.95Cr2S4的矫顽场最大。

关键词: A0.05Co0.95Cr2S4 , 巨磁电阻效应 , 零场冷却(ZFC) , 加场冷却(FC) , 矫顽场

Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.91Ti0.09]O3压电单晶的弛豫反常

方必军 , 徐海清 , 罗豪甦

材料研究学报

用Laue衍射法结合XRD衍射曲线将用改进的Bridgman法生长的Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.91Ti0.09]O3(PZNT91/9)单晶定向,取(001)晶片研究材料的电学性能。结果表明,材料的介电性能呈现出明显的频率色散现象,随着测试频率的升高,介电常数的峰值温度出现反常,峰的位置向低温方向移动。用扫描电子显微镜和正交偏光显微镜研究了PZNT91/9单晶的电畴结构,发现规则排列的带状畴与杂乱分布的细畴并存。X-ray荧光分析结果表明,在PZNT91/9单晶中存在着由成分分凝引起的组分变化。成分分凝引起的组分波动和电畴结构的复杂性导致了材料性能的不均匀性,并与材料铁电相变的弥散性特征相关。

关键词: PZNT , null , null , null , null

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