碱土金属掺杂对BiFeO_3陶瓷多铁性的影响

为了探究碱土金属离子掺杂对BiFeO_3陶瓷多铁性的影响,采用固相法成功制备了BiFeO_3以及Bi_(0.9)A_(0.1)FeO_3(A=Ca、Sr、Ba)陶瓷,并对其铁电、铁磁等性能进行了研究.X射线衍射结果表明:晶体均为六方钙钛矿结构,空间群为R3c,晶胞参数随掺杂离子半径的增大呈现先增大后减小的现象.电学性能测试发现:Bi_(0.9)A_(0.1)FeO_3陶瓷的铁电极化值和漏电流密度均随着掺杂离子半径的增大而增大.结合X射线光电子谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)铁离子价态分析表明:Bi_(0.9)A_(0.1)FeO_3陶瓷铁电性会受掺杂带来的结构畸变和氧空位浓度变化的双重作用的影响.BFO、BCFO、BSFO和BBFO陶瓷的磁化强度依次增大,磁场强度为14 T时磁化强度分别为0.150、0.356、0.497和0.995 emu/g,其铁磁性随掺杂离子半径增大而增强,这与掺杂造成的结构畸变以及铁离子变价有关.

掺硅a-C∶H材料光学性质的分子动力学模拟

利用分子动力学方法,对掺Si的非晶碳氢材料的结合键、C-sp3含量、电子结构、光学性能等物理性质进行了理论模拟研究。研究结果表明,在Si掺杂量小于8%时,随Si掺杂量的增加,Csp3含量,C-Si键数量均呈现增大的趋势,而C-C键数量则有所降低。在光学特性上,在波长为400~800nm范围内,其透过率在Si掺杂量为1.5%时达到最大值,然后,随Si掺杂量增加其透过率先减小后增大,并在掺杂量为4.5%处达到一个透过率的极小值。此外,当Si掺杂量为4.5%时,其反射率和吸收系数最大。

类金刚石薄膜的分子动力学研究

自类金刚石薄膜发现以来,由于具有优越的物理性能,它的研究和应用都十分的广泛。因此,为了得到更好的性能,探索更佳的结构,早在上世纪80年代就已经开始了利用分子模拟的方法对它进行研究。本文就是在这种研究背景下,介绍了对类金刚石薄膜分子动力学研究的发展情况,并且对各个时期具有代表性的研究进行了简要的总结。然后,在文章的末尾指出了类金刚石模拟所面临的一些关键问题,并对其未来的研究方向进行了展望。

不同沉积粒子对非晶碳氢薄膜性质影响的分子动力学研究

非晶碳氢薄膜(a-C:H film)是一类具有亚稳态非晶结构的薄膜材料,具有许多优异特性,如极好的力学性能、光学透过性、生物相容性、极低真空摩擦系数等。文章介绍了不同沉积粒子在不同入射能量及角度的情况下,对非晶碳氢薄膜C、H原子含量、沉积率,薄膜粗糙度和sp3键组态的碳含量的影响。

3d过渡金属掺杂对Bi_(0.8)Ba_(0.2)FeO_3陶瓷多铁性能的影响研究

采用传统固相烧结法制备多铁性Bi_(0.8)Ba_(0.2)Fe_(0.9)M_(0.1)O_3(M=Cr,Mn,Ti)陶瓷。X射线衍射图谱(XRD)表明该材料为纯相菱形钙钛矿结构,属于R3c空间点群。铁电测试结果表明,Bi_(0.8)Ba_(0.2)Fe_(0.9)Ti_(0.1)O_3陶瓷具有室温下的最大剩余极化值(2Pr)为0.64μC/cm^2和低频时的最小介电常数值(ε)为140。同时,所有样品的介电常数和介电损耗均随着频率的增加而降低且在高频时趋于稳定。磁性测试结果表明,Bi_(0.8)Ba_(0.2)Fe_(0.9)Mn_(0.1)O_3陶瓷具有室温下的最大剩余磁化值(2Mr)为1.46(A·m^2)/kg。显著的磁极化前后P-E回线变化被观察到,这直接说明了多铁性Bi_(0.8)Ba_(0.2)Fe_(0.9)M_(0.1)O_3(M=Cr,Mn,Ti)陶瓷中存在磁电耦合效应,且Bi_(0.8)Ba_(0.2)Fe_(0.9)Cr_(0.1)O_3样品具有最显著的磁电耦合效应值为5.8 m J/cm^3。

Bi_(0.8)Ba_(0.2)FeO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3异质结制备及其交换偏置效应研究

采用脉冲激光沉积方法,通过调节激光能量、激光频率、衬底温度、氧压、靶基距等工艺参数,在(100)取向的铝酸镧单晶衬底上制备出Bi0.8Ba0.2Fe O3/La0.7Sr0.3Mn O3多铁性异质结.X射线衍射图谱表明薄膜呈钙钛矿结构,高分辨透射电镜图谱和能量色散X射线图谱表明两相界面清晰且具有良好的匹配度,异质结呈(00l)取向性生长.加场冷却条件下不同温度的磁滞回线(M-H)测量结果表明样品具有明显的交换偏置效应,交换偏置场(HEB)随温度的线性变化可能与异质结界面处电子轨道的重构和界面处自旋、轨道自由度之间的复杂的相互作用有关.