一、一维长周期反铁电畴界的电镜研究(Ⅰ—电子衍射)（论文文献综述）
陈彤[1]（2019）在《铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究》文中进行了进一步梳理具有多参量调控和宽频谱响应的新型量子功能材料是量子科学新理论、新效应研究和新器件应用的重要载体,设计和制备新型量子功能材料是发展量子信息技术的关键一环。作为量子功能材料的成员之一,单相多铁材料的铁电性、磁性及磁电耦合效应使得在同一材料中同时实现“电控磁”和“磁控电”成为可能。并且,单相多铁材料也是研究晶格、电荷、轨道和自旋等的理想基质。然而,寻找室温单相多铁材料仍然具有很大的挑战性。最近,通式为Bi4Bin-3Fen-3-xCoxTi3O3n+3（BFCTO）的Aurivillius相氧化物被证明为一种潜在的单相多铁材料,其居里温度和奈尔温度远在室温之上。目前关于Aurivillius相多铁材料的研究已经取得了一定成就,但是仍然存在一些问题亟待解决和完善,如:当前的研究主要集中在陶瓷和薄膜上,性能独特的Aurivillius相纳米材料鲜有报导;有研究学者对掺杂Aurivillius相的本征铁磁性产生质疑,认为铁磁性来源于材料中微量的磁性杂相而非本征属性。针对这些问题,本论文以钴掺杂的四层Aurivillius相BFCTO为主要研究对象,利用水热法合成了Bi5FeTi3O15及Co掺杂的Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片,详细研究了生长机理,并在此基础上合成了Bi5Fe0.9Coo.iTi3O15单晶纳米片,在单个单晶纳米片中验证了其本征多铁性能。此外,还发现并合成了此材料体系中的多铁新成员—SmBi4FeTi3O15和SmBi5Fe2Ti3O18单晶纳米片。本论文的研究一方面为Aurivillius相纳米材料的可控合成提供指导,另一方面回答了关于掺杂Aurivillius相化合物中铁磁性是否为本征属性的争议,主要内容如下:第一章介绍了铁电体、铁磁体、多铁材料和磁电耦合效应的基本概念及单相多铁材料中铁电性和磁性共存的物理机制和两类典型代表（BiFeO3和TbMn03）,并重点综述了近年来层状Aurivillius相多铁材料的研究进展及存在问题。第二章详细介绍了氧化物复合量子功能材料的先进表征技术,包括透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜、振动样品磁强计、磁力显微镜、基于透射电镜的磁结构成像技术、铁电测试仪及压电响应显微镜,其中重点介绍了本论文中用于研究材料多铁性能的基于透射电镜的磁结构成像技术和压电响应显微镜。第三章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5FeTi3O15及Co掺杂的纳米片的合成。我们利用水热合成法,通过对反应温度、时间,矿化剂种类及浓度,反应溶剂的调控,成功合成出了 Aurivillius相氧化物Bi5FeTi3O15和Bi5FeO.9Co0.1Ti3O15纳米片,它们呈现出规则的矩形形貌,边长500 nm左右,厚度100 nm左右。Bi5FeTi3O15在室温下主要呈现反铁磁性,在Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片中观察到了室温磁滞回线,其剩余磁化强度（2Mr）为0.55 emu/g,磁矫顽场（2Hc）为2600 Oe。室温下的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低。此外,通过详细的研究我们得知了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15纳米片的水热形成机理,主要经历了下列过程:前驱体的团聚→Bi7Ti5-x-yFexCoyO21-δ纳米棒通过取向生长形成纳米片→通过奥斯瓦尔德熟化,形成Bi5Fe0.9Coo0.1Ti3O15纳米片。第四章介绍了四层Aurivillius相化合物Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片的合成及本征多铁性能。我们利用水热法成功制备了Bi5Fe0.9Co0.1Ti3O15单晶片并采用电子全息技术和压电响应力显微镜验证了其本征多铁性能。在电子全息照相图中,观察到了致密的等相线,闭合的磁通线使得相邻纳米片之间产生重要的磁相互作用,验证了其本征铁磁性。利用压电响应力显微镜,在单个单晶片中观察到了铁电畴,验证了其本征铁电性。此外,我们也研究了BFCTO粉体的磁学性能。室温下,剩余磁化强度（2Mr）、磁矫顽场（2Hc）和铁磁居里温度（TC）分别为0.43μB/f.u.,1.5 kOe 和 730.2 K。第五章介绍了利用水热法通过对OH-浓度的调控,成功合成了具有四层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi4FeTi3O15和具有五层钙钛矿层的Aurivillius相氧化物SmBi5Fe2Ti3O18纳米单晶片,两者都呈现出Aurivillius相氧化物典型的片状形貌。我们进一步研究了它们的磁学性能。发现SmBi4FeTi3O15在室温下为顺磁性,而SmBi5Fe2Ti3O18具有室温铁磁性,其在300 K时的饱和磁化强度（2Ms）、剩余磁化强度（2Mr）和磁矫顽场（2Hc）分别为0.045 emu/g、0.016 emu/g及668 Oe。此外,SmBi5Fe2Ti3O18样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着温度的降低一直增加,而磁矫顽场却先增加后降低。第六章介绍了表面活性剂辅助的水热法合成了Bi2WO6超薄纳米片及其光催化水分解性能并与体相Bi2WO6性能进行了对比。尽管由于量子尺寸效应导致Bi2WO6超薄纳米片的带隙增大了,其光催化水分解性能明显优于体相Bi2W06,单位质量的Bi2WO6超薄片在4小时内的平均产氢/产氧量分别为80.02 μmol·g-1·h-1/104.03μmol·g-1·h-1,高于体相Bi2W06的0/46.59μωol·g-1·h-1。通过一系列的测试表征,我们认为造成两者光催化性能巨大差异的原因有四点:ⅰ)Bi2WO6超薄纳米片大的比表面积使得其对紫外光的吸收更快也更高效;ⅱ)更负的导带底电势和更正的价带顶电势使得Bi2WO6超薄纳米片具有更强的氧化还原能力;ⅲ)Bi2WO6超薄纳米片中大量的氧空位及超薄的结构在表面产生了大量的吸附和催化反应的活性位点;ⅳ)Bi2WO6超薄纳米片内强的内建电场提供了光生载流子分离的驱动力并加速了它们从体相转移到表面的过程降低了复合概率。第七章为本论文的总结以及对未来工作的展望。
沈玄[2]（2016）在《多铁性钙钛矿异质结构的电磁性能和电子显微研究》文中研究指明近三十年来,以钙钛矿复杂氧化物为代表的关联氧化物材料,及其界面相关的奇特物性一直是材料科学和凝聚态物理学的研究热点。作为一类典型的关联氧化物材料,多铁性钙钛矿异质结构中晶格-轨道-电荷-自旋四个自由度之间的耦合导致了诸多新颖的磁电性能,也赋予了它巨大的应用前景。另一方面,通过应力、取向、尺寸等微结构设计有可能实现对钙钛矿关联电子体系中量子序共存和竞争的调控,进而“剪裁”关联材料的电、磁、光、热等性能。这不仅有助于我们不断拓展凝聚态物理理论,也为新型器件的制备提供了材料基础。同时随着现代电子显微技术的不断发展,在原子尺度研究各量子序与微结构参数间的联系也成为可能。基于此,本论文以若干不同类型的多铁性钙钛矿异质结构为研究对象,从宏观和微观两个视角系统性地探讨了它们的微结构和电磁性质,以及二者之间的关联,得到了一系列有意义的成果。取得的主要进展如下：1.我们在Ti02层终结的SrTiO3 （STO） （001）衬底上成功外延了高质量的[（La0.7Sr0.3MnO3）x/（BaTiO3）16-x]5（x=12,10,8,6,4）多铁性超晶格薄膜。X射线衍射（XRD）的结果显示La0.7Sr0.3MnO3 （LSMO）始终处在面内拉应力的作用下,随着单位周期内BaTiO3 （BTO）厚度的不断增加,超晶格应变部分弛豫。此时处在BTO夹层中的超薄LSMO由于夹持作用,反而受到了更大的面内拉应力。磁性能和磁输运性质的测试表明LSMO出现反铁磁相可能来源于不均匀分布的面内拉应变,且随着LSMO组分比例的减少,反铁磁相的比例不断提高。类自旋玻璃行为的出现和显着增强的磁电阻也均可归因于超晶格中铁磁相和反铁磁相的共存与竞争。透射电镜（TEM）表征给出了界面应变不均匀分布的微观证据。同时界面附近拉应变较大的LSMO晶格通过电荷-晶格耦合吸引了更多的电子,导致界面附近的eg电子密度显着提高,宏观表现为Mn3+在界面处富集,与蒙特卡洛模拟的结果定性的吻合。通过超晶格组元相对厚度的设计我们实现了超晶格中铁磁和反铁磁序共存和竞争关系的调控。2.我们在STO（001）衬底上外延生长了2-20个原胞厚的SrRuO3 （SRO）超薄膜和[（SRO）x/（BTO）x]30/x （x=1,2,3,5,6）多铁性超晶格薄膜。输运性能的测试表明,随着薄膜厚度的减小,超薄SRO由最初的金属态转变为绝缘态,临界厚度约为4个原胞。同时在5-10个原胞厚度的超薄SRO中存在温度驱动的金属-绝缘体转变,这种转变的主要诱因可能是晶格畸变和界面离子重构引起的弱局域化效应。拟合结果表明超薄SRO的弱局域化效应的主要作用机制是电子-声子相互作用。另一方面,在SRO/BTO超晶格中我们未发现明显的应变弛豫现象,然而处于BTO夹层内的超薄SRO的面内应变并不均匀。TEM的结果显示界面处的SRO晶格处于较大的面内拉应变状态,这可能导致界面出现反铁磁相。超晶格中超薄SRO层的特殊磁性质可能是晶格应变和界面作用相互竞争的结果,在3/3和5/5超晶格中,超晶格的磁化强度达到极大值。我们的结果也表明在2-3个原胞的极限厚度下,超晶格中的超薄SRO仍有铁磁性。3.利用多种电子显微学表征手段,我们在SrZr0.68Tio.32O3/Ge外延薄膜中发现位错半环的柏氏矢量为1/2a<111>,并存在能量有利的位错反应方程：1/2[111]+1/2a[111]=a[100]。此外,我们还比较了钙钛矿外延体系和钙钛矿/半导体外延体系中主要位错类型的异同。前者主要的位错类型为a<100>或1/2a<110>,而后者的柏氏矢量大多为1/2a<111>。我们还发现位错和衬底表面台阶结构可能存在耦合关系,这可能是源于衬底表面台阶结构导致的反相畴界的钉扎作用。4.在[111]方向外延的Bao.7Sr0.3Ti03/SrTi03薄膜中,我们观察到组成位错半环的柏氏矢量主要为a<110>和%a<110>,并由位错线位于<112>方向的失配位错和位错线位于<110>或<100>方向的穿透位错构成。位错分解的反应方程式为a[110]=1/2a[110]+1/2a[110]+SF。利用电子束三维重构技术,我们还发现穿透位错间也能发生反应,并在界面附近形成高密度的网络状结构,这有助于更高效地释放失配应力。我们认为这可能是导致（111）BST薄膜介电系数对温度的依赖性较[001]方向外延薄膜显着降低的原因。5.利用扫描透射电镜技术,我们在CoFe2O4/BiFeO3 （CFO/BFO）纳米自组装薄膜中发现了高密度的孪晶界,几何相位分析的结果显示孪晶界可能是这类异质结构中主要的应变弛豫的机制。电子能量损失谱线扫描的结果表明孪晶界内可能存在Bi3+和Co2+/3+的相互置换,以及Fe、O离子空位。除此之外,孪晶界在CFO相内提供了六方密堆积排列的晶面,表面势的落差会驱使CFO内残存的Bi3+在孪晶界偏析,进而引起BFO在孪晶界内的相分离。由此导致的缺陷和离子空位可能会影响异质结构的界面导电性质。
邵飞[3]（2020）在《室温铁基多铁性钙钛矿氧化物薄膜的结构与物理性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,多铁性材料由于其丰富的物理内涵与诱人的潜在应用,得到了越来越广泛的关注与研究。本论文系统研究了 BiFeO3（BFO）与（Lu,In）FeO3（LIFO）两类Fe基多铁性薄膜的制备、结构与物理性能。主要实验工作如下:研究了脉冲激光沉积生长在（001）SrTiO3（STO）衬底上的纯菱方相BFO薄膜和（001）LaAlO3（LAO）衬底上的菱方-四方混合相BiFeO3薄膜的结构及物理性能。相比纯菱方相BFO薄膜,混合相BFO薄膜具有较大的铁电剩余极化、较高的压电响应及饱和磁化强度。研究了二者的电导性能和介电弛豫特性,发现混合相BFO薄膜的激活能和零场电离能相比菱方相BFO薄膜均降低了约0.5 eV,分析了二者的能带结构。发现在LAO（001）衬底沉积的BFO薄膜厚度在50nm或以下呈现四方相,50 nm厚度以上出现菱方-四方混合相。研究了厚度80 nm的混合相BFO薄膜的磁弛豫和介电弛豫特性。其反铁磁奈尔温度为350 K,冻结温度TF为274K,磁弛豫主要归因于自旋玻璃机制,而不是钉扎的磁畴壁。观察到与界面相关麦克斯韦-维格纳极化的介电弛豫和80%的介电调谐率。阻抗谱测量混合相BFO薄膜激活能为0.3 eV,表明离子传导和氧化物离子跳跃是弛豫的根源。固相合成了稳定的六角相Lu0.5In0.5FeO3（LIFO）铁氧体靶材,用脉冲激光沉积法在STO（001）衬底上制备了正交相LIFO外延薄膜。磁化强度随温度的变化关系表明,LIFO薄膜的反铁磁Neel温度为350 K,自旋重取向温度TSR为250 K。室温下的压电显微镜及宏观电滞回线都证实了其铁电性,剩余极化为1.5μC/cm2。伪立方结构畸变是导致其多铁性能显着变化的原因。此外,还观察到了与界面Maxwell-Wagner极化相关的介电弛豫和约50%的介电调谐率。采用脉冲激光沉积法在具有不同对称性和晶格常数的衬底上制备Lu0.5In0.5FeO3（LIFO）薄膜,发现在 SrTiO3（001）和 LaAlO3（001）衬底上生长的LIFO薄膜为正交相,在MgO（001）和Al2O3（001）衬底上生长的LIFO薄膜为六角相。在STO衬底上的拉应力下的LIFO薄膜具有最大的介电常数和最小的介电损耗,在Al2O3衬底上生长的薄膜具有80%的高介电调谐率。结果表明LIFO薄膜的应变状态和晶体取向对其物理性质有重要的影响。采用脉冲激光沉积方法在SrTiO3（001）衬底上制备了成份不同的Lu1-xInxFeO3（LIFO）（x=0.3-0.6）薄膜。当 x=0.3-0.4 时 LIFO 薄膜样品为纯正交相,x=0.5-0.6成分范围内得到具有正交相和六角相共存的自组装纳米复合结构。高角环形暗场像-扫描透射电镜（HADDF-STEM）分析表明,自组装的锥形六角相LIFO纳米柱具有近似圆形的截面,垂直于衬底生长,嵌入正交相LIFO基质中。能谱分析表明两种相界面处不存在元素含量的偏差。两相由不同尺寸的晶粒组成,正交相以圆形凹坑的的形式出现,其深度随薄膜厚度增加而增加,并存在三种不同的畴结构。六角相以及部分正交相有较高的压电响应（d33～300 pm/V）。正交-六角相自组装LIFO薄膜室温下饱和磁化强度为10 emu/cm3,剩余极化为 5μC/cm2。研究了外电场对Nd0.3Sm0.25Sr0.45MnO3（NSSMO）薄膜沟道电阻的静电场调控作用,讨论PbZr0.52Ti0.48O3（PZT）极化场对NSSMO薄膜沟道电阻的非挥发性调制。施加门电压时,NSSMO薄膜沟道电导率可获得大幅调制。移除离子液体后PZT层极化场能实现NSSMO薄膜沟道电阻的非易失性调制。结果表明铁电极化场可以非易失性地调控PZT与NSSMO层界面键轨道杂化。
刘兵[4]（2011）在《单晶铁酸铋的调控合成和磁性研究》文中研究指明BiFeO3是目前发现的室温下同时具有铁电性和弱铁磁性为数不多的几种单相多铁材料之一。最近在BiFeO3上发现显着的自发电极化增强、可换向二极管、光伏效应、压电性和THz辐射,极大地拓展了BiFeO3纳米材料的功能性,在下一代无铅非破坏性读取存储器、自旋阀器件、驱动器和超高速通讯技术等领域有潜在巨大的应用前景,而成为当前的研究焦点。相对于薄膜,一维纳米材料由于各向异性和独特的尺寸效应而具有特异的物理性质。Glinchuk理论计算预言的铁性纳米线、棒直径减小将导致巨磁电耦合效应,并因此诱发铁磁、铁电相变突变。有关一维BiFeO3纳米材料的实验方面的研究也已开展,采用氧化铝模板法、高压静电纺丝法、表面活性剂或聚合物（聚乙烯吡咯烷酮PVP）辅助水热法等技术,获得了BiFeO3的纳米棒、纳米线、纳米管及其阵列。但这些方法所得样品均为多晶一维BiFeO3,严重影响了其性能及应用。从物理上讲一维BiFeO3的高度结晶性是保证其磁电耦合的根本前提。然而,迄今为止未见单晶一维BiFeO3纳米线的合成报道。不同的形貌和微观结构表现出完全不同的性质以及它们独特的应用前景,极大地激发了人们对铁酸铋形貌调控的研究兴趣。铁酸铋主要有两种结构BiFeO3和Bi2Fe4O9,Bi2Fe4O9也是一种重要的铁酸铋功能材料,由于在气敏传感器和光催化氨氧化NO等领域的应用也备受关注。因此,调控合成不同形貌、结构的铁酸铋对于铁电性、铁磁性和磁电耦合效应等基础理论和应用研究具有及其重要的意义。本论文通过把前躯体溶于丙酮、乙二醇、稀硝酸和三次水等体系,结合水热合成方法,通过调控NaOH的浓度,获得了一系列特殊形貌和结构特征的铁酸铋单晶材料,并对不同形貌和结构特征的单晶铁酸铋材料做了室温和低温磁性研究。零场致冷ZFC和有场致冷FC变温磁性（M-T）实验结果表明,单晶BiFeO3纳米线、纳米片等在低温下发生了自旋玻璃态转变。由于自旋玻璃态存在,低温磁性显着增强。具体的工作包括以下几个方面:1.水溶液中调控合成铁酸铋及结构表征研究将Bi（NO3）3·5H2O和Fe（NO3）3·9H2O直接溶于三次水,用过量的浓氨水调节pH值至9 11之间,将沉淀物洗涤至中性,加入不同浓度的NaOH,水热反应得到了特殊形貌结构的铁酸铋纳米材料。实验发现,随着NaOH浓度的增加,反应产物从无规则外形的BiFeO3纳米颗粒,经BiFeO3纳米圆盘、纳米线、微米三角形、四边形和六边形BiFeO3薄片的混合物等一系列形貌演化过程,最终形成薄片状BiFeO3和Bi2Fe4O9的混合物;反应产物的结构也发生了从赝立方相结构BiFeO3到正交相Bi2Fe4O9的转变。结果表明,反应过程中NaOH的浓度可以有效调控铁酸铋纳米材料的形貌和结构。2.硝酸溶液中调控合成铁酸铋和结构表征在第一部分工作的基础上,在体系中引入稀硝酸,实现Bi（NO3）3·5H2O的完全溶解,促进水热反应的进行。同样考察了NaOH的浓度对于反应产物形貌及结构的影响。实验发现,随着NaOH浓度的增加,反应产物形貌经历了从纺锤形BiFeO3纳米颗粒、BiFeO3纳米棒、六边形BiFeO3、薄片状BiFeO3到Bi2Fe4O9薄片的演化过程,结构同样发生了从赝立方相结构BiFeO3到正交相Bi2Fe4O9的转变。结果表明,硝酸溶液的引入有效地解决了Bi（NO3）3·5H2O溶解不完全的问题,极大地改变了反应产物的形貌和结构。3.乙二醇中调控合成铁酸铋及其磁性质研究硝酸溶液的引入虽然有效地解决了Bi（NO3）3·5H2O的溶解问题,产物中出现了BiFeO3纳米棒状材料,但是仍然没有获得理想的纳米线状材料,其原因可能在于硝酸的引入造成了前躯体溶液中pH值的降低。在第四章中,我们将溶胶技术制备BiFeO3纳米材料中常用的有机溶剂乙二醇引入水热合成体系,在不影响前躯体溶液pH值的前提下改善Bi（NO3）3·5H2O的溶解性。结果表明, NaOH的浓度对铁酸铋纳米材料的形貌和结构同样具有重要的调控作用,获得了一系列具有不同形貌和结构特征的BiFeO3。在此基础上,研究了圆片状、薄片状和立方块状BiFeO3纳米材料的磁学性质。3 M和5 M的NaOH浓度下获得的圆片状和薄片状BiFeO3的ZFC和FC曲线表明其在低温条件下存在自旋玻璃态转变,磁滞回线表明低温条件下BiFeO3材料的铁磁性较室温条件下明显增强。而在8M的NaOH浓度下所得样品的ZFC和FC曲线表明材料不存在自旋玻璃态转变, 5 K和300 K温度下的磁滞回线均显示顺磁特性, BiFeO3材料中出现的Bi2Fe4O9杂相可能是其主要原因。4.丙酮中调控合成铁酸铋及其磁性质研究乙二醇体系的设计和引入在不改变体系的pH值的前提下,实现了Bi（NO3）3·5H2O的完全溶解,获得了一系列特殊结构特征的BiFeO3纳米材料。分析认为,溶液中前躯体的初始形貌对于反应产物的形貌和结构具有重要的影响,而溶剂体系明显地改变了前躯体的初始形貌。例如,在水相中,Bi（NO3）3·5H2O和Fe（NO3）3·9H2O前躯体均以无规则外形的颗粒形式存在,引入硝酸以后,体系中的前躯体分别以棒状和颗粒形式存在,在乙二醇体系中,前躯体则以棒状Fe（OH）3和颗粒状的Bi（NO3）3形式存在。因此,改变溶剂将会有效地调控前躯体的初始形貌,并最终影响产物的形貌和结构。在第五章中,我们将第四章中的乙二醇变为丙酮,来考察丙酮体系中NaOH的浓度对于材料形貌及结构的调控作用。结果表明,丙酮体系的引入有效地调控了前躯体的初始形貌,获得了BiFeO3纳米棒和单晶纳米线。随着NaOH浓度的增加,产物的结构从菱形扭曲三方相BiFeO3逐渐转变为正交相的Bi2Fe4O9。在此基础上,研究了纳米棒、纳米线BiFeO3和Bi2Fe4O9纳米片材料的磁学性质。3 M和5 M的NaOH浓度下所得BiFeO3纳米线的ZFC和FC曲线表明,纳米线在低温条件下存在自旋玻璃态转变,磁滞回线表明低温条件下BiFeO3纳米线的铁磁性较室温下明显增强。而8M的NaOH时水热合成制备的Bi2Fe4O9纳米片的变温曲线（M-T）显示其不存在自旋玻璃态转变,5K和300K温度下Bi2Fe4O9纳米片的磁滞回线均表现出顺磁特性。5.单晶BiFeO3纳米线的合成和低温磁性质在第五章得到直径为40-200 nm纯相单晶BiFeO3纳米线的基础上,在第六章中我们对其结构及磁学性质进行了系统研究。直流零场致冷ZFC和有场致冷FC变温磁性（M-T）曲线存在明显尖峰Tf （冻结温度或阻塞温度）,经过一系列实验证实单晶BiFeO3纳米线在冻结温度Tf以下发生了自旋玻璃转变。单晶BiFeO3纳米线的直流磁滞回线（M-H曲线）表明低温下铁磁性显着增强,在5K低温下单晶BiFeO3纳米线的M-H曲线表现出显着的磁滞回线特性,5K时饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力明显大于以往文献中报道的在多晶纳米线中观察到的结果。纯相的单晶BiFeO3纳米线的成功合成,为研究一维单晶BiFeO3纳米线在光、电场、磁场激发下从低温到室温的纵向（沿纳米线的长度方向）和横向（垂直于纳米线长度方向）电输运性质、电极化性质、变温磁性质和磁电耦合性质,以及单晶BiFeO3纳米线随直径变化的磁电耦合性质、巨磁电耦合性质和相变突变提供重要的材料基础。
洪江生[5]（2019）在《四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷》文中指出多铁性材料由于其特殊的物理性质以及在新型多功能器件上的潜在应用受到了广泛的关注,成为了凝聚态物理和材料科学中最重要的研究热点之一。多铁性四方钨青铜结构铌酸盐陶瓷由于其丰富的阳离子位置和可调的结构受到了越来越多的关注,但是仍有一些关键科学问题亟待解决:铁铌酸盐的磁性来源是什么;铁铌酸盐的铁电性/弛豫铁电性与公度/非公度氧八面体倾斜调制之间的关系有待验证;不同阳离子位置对其结构和性能的影响规律与作用机制;氧空位对其公度/非公度调制以及铁电性的影响尚未被系统性地研究与分析。在本学位论文中,系统地研究了不同位置的离子置换和氧空位引入对四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷的结构和性能的影响规律。获得了以下结论:在Ba4（EuxLa1-x）2Fe2Nb8O30（x=0,0.3,0.5,0.7,0.9,0.95,1）陶瓷材料中,随着Eu含量的增加,钨青铜结构的A1位置的平均离子半径逐渐减小,其结构逐渐向公度调制结构转变。x=0.9,0.95,1组分的样品在室温以上可以观察到一级铁电相变,并且在室温下呈现饱和的P-E电滞回线,与公度调制的结构相吻合。介电与铁电性能的变化可以归因于A1位置离子置换诱导的氧八面体倾斜调制的变化,公度调制的结构有利于铁电性的产生。所有组分在室温下均呈现铁磁性,且磁性来源于钨青铜结构本身与富铁第二相的共同贡献。在（SrxBa1-x）4Sm2Fe2Nb8O30（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）陶瓷材料中,x=0组分的样品在室温以上可以观察到一级铁电相变,x=0.1、0.2、0.3、0.4组分的样品则只能观察到宽化的介电异常峰。随着A1 和A2位离子半径差的减小,（SrxBa1-x）4Sm2Fe2Nb8O30陶瓷逐渐由铁电性向顺电性转变。x=0和0.1组分的样品在室温下具有典型的铁电电滞回线。并且随着Sr离子含量的增加,样品的铁磁性明显增强。因此较大的A2位置平均离子半径有利于（SrxBa1-x）4Sm2Fe2Nb8O30钨青铜结构陶瓷的铁电性的产生,且Sr离子的引入有利于增强磁性能。在Ba4Sm2FexTi4-2xNb6+xO30（.x=0,0.5,1,1.5,2）陶瓷材料中,所有组分的样品在室温下可以观察到一级铁电相变。随着Ti离子含量的减少,居里温度（Tc）逐渐向低温移动。PUND法测试得到的剩余极化进一步确定了铁电性的存在。随着x的增大其矫顽场明显降低,铁磁性则逐渐增强。这些结果证明,在四方钨青铜结构中,B位离子对铁电性和磁性具有调控作用。在x=1的组分中获得了单相室温多铁性材料。制备了具有不同氧空位浓度的四方钨青铜结构Ba4Eu2Fe2Nbs030多铁性陶瓷。空气中烧结的样品在经过氧气氛热处理后,最大极化强度从4.0 μC/cm2降低到3.6 μC/cm2;氧气中烧结得到的样品经过氮气氛热处理后,最大极化强度从3.5μC/cm2增大到7.0μC/cm2。通过PUND法测试得到的电滞回线的剩余极化强度随着氧空位浓度的变化表现出一个可逆的增强。这种可逆的铁电极化增强被证明与氧空位诱导产生的公度调制氧八面体倾斜有关。TEM分析的结果显示氧空位浓度的增大促进了八面体的公度倾斜调制,使其铁电性得到了增强。制备了具有不同氧空位浓度的四方钨青铜结构Ba4Nd2Fe2Nb8O30多铁性陶瓷。空气中烧结的样品在经过氧气氛热处理后,其电滞回线从饱和回线转变成线性回线;而氧气氛烧结的样品在经过氮气氛热处理后,其电滞回线从线性回线转变成饱和回线。通过PUND法测试得到的剩余极化强度随着氧空位浓度的增大明显增强。空气中烧结得到的样品的剩余极化强度（Pr）为0.32 μC/cm2,经过氧气氛热处理后,剩余极化强度（Pr）变为0μC/cm2。与之相反的是,氧气氛烧结得到的样品的剩余极化强度（Pr）为0 μC/cm2,经过氮气氛热处理后,剩余极化强度（Pr）增加到0.92 μC/cm2。与Ba4Eu2Fe2Nb8030陶瓷体系相似,其铁电极化增强同样被证明与氧空位诱导产生的公度调制氧八面体倾斜有关。这种通过氧空位浓度调制的铁电性能被证明是可逆的,这为寻找新型的强铁电性室温多铁性材料提供了新的思路。
张毓俊,练静于,王永令[6]（1984）在《一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅱ——晶格象）》文中指出 在Sn置换Zr的锆钛酸铅中(Pb0.99{([Zr（?）-ySny]（?）-y、Tix)0.98Nb0.02}O3,x=0.03,0.04;y=0.20)可以观察到铁电反铁电畴共存（图1）,这是由于上述成份正处于相图中的准同型相界上,两相的自由能十分接近。在具有条纹状组织的A畴内,SAD具有卫星衍射。但是由电子衍射谱不能确定长周期反铁电畴是一维或二维有序,为此需用晶格象观察。在110—000—110对称衍射条件下成象。晶格象（图2）及其测微光度计描迹表明（图3）,M多为8（间距为8,d 1/2 1/2 0）,但也有M=7,8,9的情况,但无二维长周期现象。对应二维卫星衍射谱的晶格象如图4,证明存在的长周期是一维的。周期畴界沿（110）及（110）晶面发生,有相同的（100）晶面贯穿期间,但除以上的两相共存形式外,还观察到在反铁电区内以微畴形态存在的铁电畴叠栅图形。也有无长周期反相畴界的A畴与F畴相接。但是比只有第三种形式的两相共存F—AF陶瓷,有长周期反畴结构的陶瓷需要更高的诱导电场才能诱发AF—F相变。
张毓俊,练静于,王永令[7]（1983）在《一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅱ——晶格象）》文中提出 在Sn置换Zr的锆钛酸铅中(Pb0.99{([Zr（?）-ySny]（?）-y、Tix)0.98Nb0.02}O3,x=0.03,0.04;y=0.20)可以观察到铁电反铁电畴共存（图1）,这是由于上述成份正处于相图中的准同型相界上,两相的自由能十分接近。在具有条纹状组织的A畴内,SAD具有卫星衍射。但是由电子衍射谱不能确定长周期反铁电畴是一维或二维有序,为此需用晶格象观察。在110—000—110对称衍射条件下成象。晶格象（图2）及其测微光度计描迹表明（图3）,M多为8（间距为8,d 1/2 1/2 0）,但也有M=7,8,9的情况,但无二维长周期现象。对应二维卫星衍射谱的晶格象如图4,证明存在的长周期是一维的。周期畴界沿（110）及（110）晶面发生,有相同的（100）晶面贯穿期间,但除以上的两相共存形式外,还观察到在反铁电区内以微畴形态存在的铁电畴叠栅图形。也有无长周期反相畴界的A畴与F畴相接。但是比只有第三种形式的两相共存F—AF陶瓷,有长周期反畴结构的陶瓷需要更高的诱导电场才能诱发AF—F相变。
张毓俊,练静于,王永令[8]（1984）在《一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅰ—电子衍射）》文中指出 对于CuAuⅡ合金中长周期有序结构的研究表明,CuAuⅡ电子衍射谱中的卫星斑点是由于每5个有序单胞间存在反相畴界而造成的。不久后的晶格象直接观察证实了这一事实。在由Sn置换的钙钛矿结构的锆钛酸铅（PSZT）中也发现了类似的卫星衍射（图1及2）在图2b中存在的1/2 1/2 0弱衍射在图2a中即不存在。图2a的000—110衍射间有6个斑点而2b中有7个卫星点,根据有{1/2 1/2 1/2}超点阵判定其反铁电相的电偶极子具有图3所示的立方胞结构。类似CuAuⅡ的有序模型提出了图4的一维反铁电畴长周期结构。以M个反铁电胞为单元的边界上,由于是反相畴界,电偶极子作平行排列。对这种两相共存结构推导得的结构振幅表示式如（1）式:
田晶鑫[9]（2020）在《BiFeO3基陶瓷的结构调控和电学行为及第一性原理计算》文中进行了进一步梳理BiFeO3是目前唯一的室温单相多铁性材料,其同时具有室温铁电性（Tc=1098K）和反铁磁性（TN=643K）,在多铁性材料研究领域中占有重要地位。其较高的铁电居里温度、较大的自发极化（～100μC/cm2）和室温下可以观察到的磁电耦合现象都受到广泛的研究。但同时现阶段BiFeO3陶瓷的研究和应用还存在一些问题:陶瓷高温热力学不稳定,易生成杂质相导致相纯度较低;陶瓷难以烧结导致致密度较低;Fe3+易变价导致漏电流大,难以得到饱和的磁电性能;R3c对称性限制陶瓷电畴的翻转。针对上述BiFeO3陶瓷存在的主要问题,本文设计了A位稀土元素（Nd）掺杂,B位过渡元素（Mo/Zr/Ti）掺杂的BiFeO3基陶瓷,通过构建准同型相界结构（MPB）,采用固相反应法的制备工艺,得到了高纯高致密的BiFeO3基陶瓷;研究了其结构演变的规律和相关的磁电性能。同时对BiFeO3陶瓷进行第一性原理计算,利用理论数据分析解释相关性能。首先,合成得到了不同Ti掺杂量的Bi0.85Nd0.15Fe1-yTiyO3陶瓷,研究了Ti含量对物相结构和磁电性能的影响规律。XRD和TEM分析显示其在同一晶粒内部同时存在极性R3c相、反极性Pnam相和非极性Pnma相,为典型的MPB结构。Ti掺杂可以减小体系的平均晶粒尺寸,3%～7%的Ti掺杂体系的晶粒尺寸明显减小。铁电性能最优异组分为Ti含量y=0.01,在180k V/cm场强下剩余极化Pr为35.0μC/cm2。其次研究了B位离子种类对Bi0.85Nd0.15Fe0.99B0.01O3（B=Mo/Zr/Ti）陶瓷结构演变和磁电性能的影响规律。XRD精修结果表明三个体系均为R3c、Pbam和Pnma三相共存的MPB结构;对于Pbam中间相含量来说,Mo掺杂体系为0.16%,Zr为13.78%,而Ti为25.95%。Ti掺杂体系陶瓷的铁电性能最优,Zr体系次之,而Mo掺杂电滞回线矩形度最低;漏电流分析结果表明在BiFeO3基陶瓷中漏电流的大小并不是影响铁电性能的关键因素。Zr掺杂体系其介电常数存在明显的频率色散关系,同时其交流电导率最大,XPS谱线中氧空位和缺陷含量较高,这都说明Zr掺杂体系中缺陷和氧空位的含量较高。同时还合成了不同Nd含量的Bi1-xNdx Fe0.99Zr0.01O3陶瓷。其物相结构的演变规律为:随着Nd含量的增加,体系由R3c相逐渐过渡到Pbam中间相,最终演变为Pnma正交相。铁电和压电性能均随Nd含量的增加先增大而后减小,在x=0.125组分下性能最优异,150k V/cm场强下剩余极化Pr为27.7μC/cm2;压电系数为d33为44.5p C/N。体系的电导机制可以认为是重叠的大极化子隧道（OLPT）电导,x=0.125组分电导率最大;直流电导率σdc与温度T之间符合阿伦尼乌斯定律。BiFeO3陶瓷第一性原理计算优化后的晶胞参数a=b=c=5.644?,α=β=γ=59.333°。键合分析表明BiFeO3晶胞中三个较短（1.963?）的Fe-O键为共价键,三个较长（2.156?）的Fe-O键为离子键;所有的Bi-O键均为离子键,O-O键均为反键。能带结构表明其为直接带隙半导体,禁带宽度为1.195e V。态密度的结果表明费米面附近的电子是由O-2p轨道、Bi-6s轨道和Fe-3d轨道贡献的。同时Born有效电荷计算结果表明BiFeO3晶胞中共价键成分占比较大;用Born有效电荷和离子极化位移,可以近似估算得到菱方相BiFeO3的本征极化约为96.76μC/cm2。
张毓俊,练静于,王永令[10]（1983）在《一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅰ—电子衍射）》文中认为 对于CuAuⅡ合金中长周期有序结构的研究表明,CuAuⅡ电子衍射谱中的卫星斑点是由于每5个有序单胞间存在反相畴界而造成的。不久后的晶格象直接观察证实了这一事实。在由Sn置换的钙钛矿结构的锆钛酸铅（PSZT）中也发现了类似的卫星衍射（图1及2）在图2b中存在的1/2 1/2 0弱衍射在图2a中即不存在。图2a的000—110衍射间有6个斑点而2b中有7个卫星点,根据有{1/2 1/2 1/2}超点阵判定其反铁电相的电偶极子具有图3所示的立方胞结构。类似CuAuⅡ的有序模型提出了图4的一维反铁电畴长周期结构。以M个反铁电胞为单元的边界上,由于是反相畴界,电偶极子作平行排列。对这种两相共存结构推导得的结构振幅表示式如（1）式:
二、一维长周期反铁电畴界的电镜研究(Ⅰ—电子衍射)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一维长周期反铁电畴界的电镜研究(Ⅰ—电子衍射)（论文提纲范文）
（1）铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铁电体和铁磁体简介 |
| 1.2.1 铁电体简介 |
| 1.2.2 铁磁体简介 |
| 1.3 多铁材料简介 |
| 1.3.1 多铁材料和磁电耦合效应 |
| 1.3.2 铁电性和铁磁性的互斥性 |
| 1.3.3 单相多铁材料中铁电性和磁性共存机制 |
| 1.3.4 单相多铁材料的分类及典型代表 |
| 1.4 层状钙钛矿单相多铁材料 |
| 1.4.1 层状钙钛矿材料 |
| 1.4.2 层状钙钛矿单相多铁材料 |
| 1.5 水热/溶剂热合成法介绍 |
| 1.5.1 水热/溶剂热合成的概念 |
| 1.5.2 水热/溶剂热合成的物理化学原理 |
| 1.5.3 水热/溶剂热合成的常用设备 |
| 1.6 本论文研究工作 |
| 参考文献 |
| 第2章 量子功能材料的先进表征技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微结构表征技术 |
| 2.2.1 透射电子显微镜与扫描透射电子显微镜 |
| 2.3 磁学性能表征技术 |
| 2.3.1 振动样品磁强计 |
| 2.3.2 磁力显微镜 |
| 2.3.3 基于透射电镜的磁结构成像技术 |
| 2.4 铁电性能表征技术 |
| 2.4.1 铁电测试仪 |
| 2.4.2 压电响应显微镜 |
| 2.5 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第3章 Bi_5FeTi_3O_(15)及Co掺杂纳米片的合成及磁性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备与表征 |
| 3.2.1 样品的制备过程 |
| 3.2.2 样品测试与表征设备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BFTO纳米片的合成 |
| 3.3.2 BFTO纳米片微结构分析 |
| 3.3.3 BFCTO样品物相、形貌及微结构分析 |
| 3.3.4 BFCTO纳米片水热合成机理 |
| 3.3.5 BFTO粉末的磁性 |
| 3.3.6 BFCTO样品的磁性及介电性能 |
| 3.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第4章 单个Bi_5Fe_(0.8)Co_(0.1)Ti_3O_(15)单晶片中的本征多铁性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备与表征 |
| 4.2.1 样品的制备过程 |
| 4.2.2 样品测试表征设备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品物相、形貌及微结构分析 |
| 4.3.2 样品元素组成及分布 |
| 4.3.3 样品主要元素价态 |
| 4.3.4 BFCTO本征多铁性能 |
| 4.3.5 BFCTO粉体的磁性 |
| 4.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第5章 SmBi_4FeTi_3O_(15)和SmBi_5Fe_2Ti_3O_(18)纳米单晶片的合成及磁性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备与表征 |
| 5.2.1 样品的制备过程 |
| 5.2.2 样品测试与表征设备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 样品物相结构数据分析 |
| 5.3.2 SBFT015形貌及元素组成 |
| 5.3.3 不同OH~-浓度下合成SBFT018样品的形貌分析 |
| 5.3.4 SBFT018最优样品形貌、微结构及元素组成 |
| 5.3.5 SBFT015和SBFT018样品的磁学性能 |
| 5.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第6章 Bi_2WO_6超薄纳米片的合成及其光解水性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品的制备与表征 |
| 6.2.1 样品的制备过程 |
| 6.2.2 样品测试与表征设备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 样品物相、形貌及微结构分析 |
| 6.3.2 样品的光催化水分解性能 |
| 6.3.3 样品的能带结构分析 |
| 6.3.4 样品的元素及其价态分析 |
| 6.3.5 样品的表面光电压数据分析 |
| 6.3.6 样品的比表面积、孔容和孔径数据分析 |
| 6.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）多铁性钙钛矿异质结构的电磁性能和电子显微研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿复杂氧化物 |
| 1.1.1 钙钛矿氧化物的晶体结构 |
| 1.1.2 钙钛矿氧化物的电子结构 |
| 1.1.3 钙钛矿氧化物的电磁性能 |
| 1.2 钙钛矿型多铁性氧化物 |
| 1.2.1 单相多铁性材料 |
| 1.2.2 复合多铁性材料 |
| 1.3 多铁性钙钛矿氧化物的性能调控 |
| 1.3.1 掺杂 |
| 1.3.2 尺寸效应 |
| 1.3.3 失配应变 |
| 1.3.4 缺陷 |
| 1.3.5 外延取向 |
| 1.3.6 人工超晶格结构设计 |
| 1.4 本论文的研究目的和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 制备工艺和表征手段 |
| 2.1 激光分子束外延技术 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积技术 |
| 2.1.2 PLD生长薄膜的热力学、动力学过程 |
| 2.1.3 原位反射式高能电子衍射 |
| 2.2 透射电子显微术 |
| 2.2.1 透射电子显微镜的基本组成 |
| 2.2.2 透射电子显微术的衬度原理(形貌像和高分辨像) |
| 2.2.3 扫描透射电子显微镜及电子能量损失谱 |
| 2.2.4 新型电子显微表征技术 |
| 2.2.5 透射电镜样品制备及实验设备 |
| 2.3 其他分析表征技术 |
| 2.3.1 X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD) |
| 2.3.2 原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM) |
| 2.3.3 输运性能测试 |
| 2.3.4 磁性能表征 |
| 参考文献 |
| 第三章 La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3/BaTiO_3多铁性超晶格的电磁性能和电子显微研究 |
| 3.1 LSMO/BTO多铁性超晶格的制备与晶体结构表征 |
| 3.2 LSMO/BTO多铁性超晶格的电磁性能和磁性调控 |
| 3.3 LSMO/BTO超晶格的电子显微表征及界面电子结构研究 |
| 3.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第四章 SrRuO_3超薄膜和SrRuO_3/BaTiO_3多铁性超晶格的制备和性能研究 |
| 4.1 SRO超薄膜的制备和晶体结构表征 |
| 4.2 SRO超薄膜的输运特性和局域化现象的研究 |
| 4.3 SRO超薄膜的磁输运性能研究 |
| 4.4 SRO/BTO超晶格的制备与晶体结构研究 |
| 4.5 SRO/BTO超晶格的电子显微表征 |
| 4.6 SRO/BTO超晶格的磁性能研究 |
| 4.7 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 多铁性钙钛矿异质结构中界面缺陷的电子显微研究 |
| 5.1 Sr(Zr,Ti)O_3/Ge异质结的电子显微研究 |
| 5.2 (Ba,Sr)TiO_3/SrTiO_3(111)外延薄膜的电子显微研究和三维重构 |
| 5.3 CoFe_2O_4/BiFeO_3纳米自组装薄膜的电子显微表征和孪晶界研究 |
| 5.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 论文发表情况 |
| 致谢 |
（3）室温铁基多铁性钙钛矿氧化物薄膜的结构与物理性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 多铁性材料 |
| 2.1.1 铁电体、铁磁体与磁电耦合 |
| 2.1.2 多铁材料的分类 |
| 2.2 Fe基多铁材料 |
| 2.2.1 菱方相、四方相和菱方-四方混合相铁酸铋 |
| 2.2.2 正交相、六角相和正交-六角混合相铁酸镥 |
| 2.2.3 自组装复合氧化物薄膜 |
| 2.3 课题的提出与研究内容 |
| 3 样品的制备与表征 |
| 3.1 本论文样品的制备方法 |
| 3.1.1 陶瓷靶材的制备 |
| 3.1.2 脉冲激光沉积 |
| 3.1.3 磁控溅射法 |
| 3.1.4 透射样品的制备 |
| 3.2 薄膜结构以及性能的表征 |
| 3.2.1 X射线衍射 |
| 3.2.2 原子力显微镜 |
| 3.2.3 透射电子显微镜 |
| 3.2.4 电学性能测试 |
| 3.2.5 磁学性能测试 |
| 4 不同相BiFeO_3薄膜的结构,多铁及电传导性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试样制备与测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与微结构 |
| 4.3.2 压电及多铁性能 |
| 4.3.3 电传导与介电性能 |
| 4.4 小结 |
| 5 混合相BiFeO_3薄膜的介电弛豫和自旋玻璃行为 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品的制备与测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 结构与微结构 |
| 5.3.2 磁弛豫性能 |
| 5.3.3 介电与阻抗性能 |
| 5.4 小结 |
| 6 正交相Lu_(0.5)In_(0.5)FeO_3薄膜的室温多铁性和多功能性 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 样品的制备与测试 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 结构与微结构 |
| 6.3.2 多铁性能 |
| 6.3.3 介电与阻抗性能 |
| 6.3.4 光伏性能与吸收谱 |
| 6.4 小结 |
| 7 外延应力对Lu_(0.5)In_(0.5)FeO_3薄膜相结构和物理性能的影响 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 样品的制备与测试 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 结构与微结构 |
| 7.3.2 介电与阻抗性能 |
| 7.3.3 多铁性能 |
| 7.4 小结 |
| 8 自组装六角-正交Lu_(1-x)In_xFeO_3薄膜及其多功能性 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 样品的制备与测试 |
| 8.3 实验结果与讨论 |
| 8.3.1 相组成与表面形貌 |
| 8.3.2 压电性能 |
| 8.3.3 微结构与成分 |
| 8.3.4 多铁性能 |
| 8.4 小结 |
| 9 铁电PbZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3/Nd_(0.3)Sm_(0.25)Sr_(0.45)MnO_3液栅晶体管电阻率的高非挥发性调制 |
| 9.1 前言 |
| 9.2 样品制备与测试 |
| 9.3 实验结果与讨论 |
| 9.3.1 结构与磁电性能 |
| 9.3.2 非易失性调制 |
| 9.3.3 非易失调制的机理 |
| 9.4 小结 |
| 10 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）单晶铁酸铋的调控合成和磁性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铁酸铋的结构和物理特性 |
| 1.1.1 铁酸铋的晶体结构 |
| 1.1.2 铁酸铋的低温磁性质 |
| 1.1.3 铁酸铋的物理特性 |
| 1.1.4 铁酸铋的磁电耦合效应 |
| 1.2 铁酸铋的合成和性质研究 |
| 1.3 铁酸铋纳米结构的潜在应用 |
| 1.4 铁酸铋研究中存在的问题 |
| 1.5 本论文研究的意义、思路及主要内容 |
| 1.5.1 本论文研究的意义和思路 |
| 1.5.2 论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 水溶液中调控合成铁酸铋及结构表征研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 用Fe(N0_3)_3·9H_20 调控合成不同形貌的铁酸铋 |
| 2.2.1 实验部分 |
| 2.2.2 样品表征 |
| 2.2.3 TEM 和XRD 结果与讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 硝酸溶液中调控合成铁酸铋和结构表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 硝酸溶液中调控合成不同形貌结构的铁酸铋 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.2 样品表征 |
| 3.2.3 TEM 和XRD 结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 乙二醇中调控合成铁酸铋及其磁性质研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 乙二醇溶液中调控合成不同形貌的铁酸铋 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 样品表征 |
| 4.2.3 TEM 和XRD 结果与讨论 |
| 4.3.铁酸铋的磁化强度温度变化(M-T)曲线和磁滞回线(M-H) |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 丙酮中调控合成铁酸铋及其磁性质研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 丙酮溶液中调控合成不同形貌的铁酸铋 |
| 5.2.1 实验部分 |
| 5.2.2 样品表征 |
| 5.2.3 TEM 和XRD 分析 |
| 5.3.铁酸铋的磁化强度温度变化(M-T)曲线和磁滞回线(M-H) |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 单晶BiFe0_3纳米线的合成和低温磁性质研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 水热法制备单晶BiFe0_3 纳米线 |
| 6.2.1 实验部分 |
| 6.2.2 样品表征 |
| 6.3 单晶BiFe0_3 纳米线的变温(M-T)曲线和磁滞回线 |
| 6.3.1 直流ZFC 和FC 变温(M-T)曲线 |
| 6.3.2 室温和低温磁滞回线 |
| 6.4 单晶BiFe0_3 纳米线的自旋玻璃态 |
| 6.4.1 单晶BiFe0_3 纳米线的交流磁化率变温曲线 |
| 6.4.2 频率灵敏度因子K 和Almeida–Thouless (AT)线 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 攻读博士学位期间发表和完成的学术论文 |
| 致谢 |
（5）四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多铁性材料的研究背景 |
| 1.2.1 多铁性材料的研究历史 |
| 1.2.2 多铁性材料的分类 |
| 1.2.3 传统多铁性 |
| 1.2.4 新型多铁性 |
| 1.2.5 代表性多铁性材料 |
| 1.2.6 多铁性材料的应用前景 |
| 1.3 钨青铜结构多铁性材料研究进展 |
| 1.3.1 钨青铜结构 |
| 1.3.2 钨青铜结构中的公度/非公度超结构 |
| 1.3.3 钨青铜中的氧空位 |
| 1.3.4 钨青铜结构多铁性材料 |
| 1.4 本文的研究思路及内容 |
| 第二章 A1位置换对Ba_4(Eu_xLa_(1-x))_2Fe_2Nb_8O_(30)陶瓷的结构和性能的影响 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 试样制备与表征 |
| 2.2.1 陶瓷制备 |
| 2.2.2 微结构和相组成表征 |
| 2.2.3 透射电镜测试 |
| 2.2.4 介电性能、DSC分析 |
| 2.2.5 铁电和磁性测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 微结构与相组成 |
| 2.3.2 透射电镜结果分析 |
| 2.3.3 介电性能、DSC分析 |
| 2.3.4 铁电和磁性性能 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 A2位置换对(Sr_xBa_(1-x))_4Sm_2Fe_2Nb_8O_(30)陶瓷的结构和性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 试样制备与表征 |
| 3.2.1 陶瓷制备 |
| 3.2.2 微结构和相组成表征 |
| 3.2.3 介电性能、DSC分析 |
| 3.2.4 铁电和磁性测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 微结构与相组成 |
| 3.3.2 介电性能、DSC分析 |
| 3.3.3 铁电和磁性性能 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 B位置换对B_4Sm_2FeTi_(4-2x)Nb_(6-x)O_(30)陶瓷的结构和性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 试样制备与表征 |
| 4.2.1 陶瓷制备 |
| 4.2.2 微结构和相组成表征 |
| 4.2.3 介电性能、DSC分析 |
| 4.2.4 铁电和磁性测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 微结构与相组成 |
| 4.3.2 介电性能、DSC分析 |
| 4.3.3 铁电和磁性性能 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 氧空位对Ba_4Eu_2Fe_2Nb_8O_(30)多铁性陶瓷的结构和性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 试样制备与表征 |
| 5.2.1 陶瓷制备 |
| 5.2.2 微结构和相组成表征 |
| 5.2.3 透射电镜测试 |
| 5.2.4 介电性能 |
| 5.2.5 铁电和磁性测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 微结构与相组成 |
| 5.3.2 透射电镜结果分析 |
| 5.3.3 介电性能 |
| 5.3.4 铁电和磁性性能 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 氧空位对Ba_4Nd_2Fe_2Nb_8O_(30)多铁性陶瓷的结构和性能的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 试样制备与表征 |
| 6.2.1 陶瓷制备 |
| 6.2.2 微结构和相组成表征 |
| 6.2.3 透射电镜测试 |
| 6.2.4 介电性能 |
| 6.2.5 铁电和磁性测试 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 微结构与相组成 |
| 6.3.2 透射电镜结果分析 |
| 6.3.3 介电性能 |
| 6.3.4 铁电和磁性性能 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）BiFeO3基陶瓷的结构调控和电学行为及第一性原理计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 单相BiFeO_3的研究 |
| 1.2.1 BiFeO_3的基本结构与性质 |
| 1.2.2 BiFeO_3的研究现状 |
| 1.3 BiFeO_3的掺杂改性研究 |
| 1.3.1 A位掺杂改性 |
| 1.3.2 B位掺杂改性 |
| 1.3.3 A/B位共掺杂改性 |
| 1.4 BiFeO_3的第一性原理计算研究 |
| 1.5 国内外文献综述的简析 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验原料及其表征 |
| 2.2 BiFeO_3基陶瓷的制备工艺 |
| 2.3 材料结构分析 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.4 材料性能分析 |
| 2.4.1 铁电性能测试 |
| 2.4.2 压电性能测试 |
| 2.4.3 介电性能测试 |
| 2.4.4 交流阻抗谱测试 |
| 第3章 Mo/Zr/Ti离子掺杂Bi_(0.85)Nd_(0.15)FeO_3 陶瓷的结构演变及其电学性能 |
| 3.1 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(1-y)TiyO_3 陶瓷的结构演变和铁电性能 |
| 3.1.1 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(1-y)TiyO_3 陶瓷的物相结构 |
| 3.1.2 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(1-y)TiyO_3 陶瓷的微观形貌 |
| 3.1.3 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(1-y)TiyO_3 陶瓷的铁电性能 |
| 3.2 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(0.99)B_(0.01)O_3 陶瓷的结构演变和电学性能 |
| 3.2.1 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(0.99)B_(0.01)O_3 陶瓷的物相结构和微观形貌 |
| 3.2.2 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(0.99)B_(0.01)O_3 陶瓷的铁电和介电性能 |
| 3.2.3 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(0.99)B_(0.01)O_3 陶瓷的阻抗和电导机制 |
| 3.2.4 Bi_(0.85)Nd_(0.15)Fe_(0.99)B_(0.01)O_3 陶瓷的离子价态分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 Zr/Nd共掺杂BiFeO_3陶瓷的结构演变及其电学性能 |
| 4.1 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的物相结构和微观形貌 |
| 4.1.1 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的物相结构 |
| 4.1.2 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的微观形貌 |
| 4.2 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的电学性能 |
| 4.2.1 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的铁电压电和介电性能 |
| 4.2.2 Bi_(1-x) Nd_x Fe_(0.99)Zr_(0.01)O_3 陶瓷的阻抗和电导机制 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 BiFeO_3基陶瓷的第一性原理计算 |
| 5.1 第一性原理计算方法简介 |
| 5.2 BiFeO_3的晶体结构和电子结构 |
| 5.2.1 几何优化和收敛性测试 |
| 5.2.2 BiFeO_3晶体的成键分析 |
| 5.2.3 BiFeO_3晶体的能带和态密度 |
| 5.3 BiFeO_3的波恩有效电荷和本征极化 |
| 5.4 掺杂BiFeO_3体系的计算 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及专利 |
| 致谢 |
四、一维长周期反铁电畴界的电镜研究(Ⅰ—电子衍射)（论文参考文献）
- [1]铋层状钙钛矿氧化物单晶纳米片的水热合成及多铁性能研究[D]. 陈彤. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [2]多铁性钙钛矿异质结构的电磁性能和电子显微研究[D]. 沈玄. 南京大学, 2016(08)
- [3]室温铁基多铁性钙钛矿氧化物薄膜的结构与物理性能研究[D]. 邵飞. 北京科技大学, 2020(01)
- [4]单晶铁酸铋的调控合成和磁性研究[D]. 刘兵. 河南大学, 2011(09)
- [5]四方钨青铜结构多铁性铌酸盐陶瓷[D]. 洪江生. 浙江大学, 2019(07)
- [6]一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅱ——晶格象）[J]. 张毓俊,练静于,王永令. 电子显微学报, 1984(04)
- [7]一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅱ——晶格象）[A]. 张毓俊,练静于,王永令. 第三次中国电子显微学会议论文摘要集（二）, 1983
- [8]一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅰ—电子衍射）[J]. 张毓俊,练静于,王永令. 电子显微学报, 1984(04)
- [9]BiFeO3基陶瓷的结构调控和电学行为及第一性原理计算[D]. 田晶鑫. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]一维长周期反铁电畴界的电镜研究（Ⅰ—电子衍射）[A]. 张毓俊,练静于,王永令. 第三次中国电子显微学会议论文摘要集（二）, 1983