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溶胶-凝胶法制备Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3铁电薄膜的结构及物理性能
1
作者
代秀红
赵红东
+3 位作者
张宇生
葛大勇
宋建民
刘保亭
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第15期149-152,156,共5页
采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_2/Si(111)衬底上制备了Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3(BLFNO)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及其压电模式(PFM)对薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电畴结构进行了研究。研...
采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_2/Si(111)衬底上制备了Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3(BLFNO)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及其压电模式(PFM)对薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电畴结构进行了研究。研究发现,BLFNO为结晶良好的钙钛矿结构多晶薄膜,且薄膜表面颗粒生长均匀。PFM测试图显示铁电薄膜在自发极化下的铁电畴结构清晰,铁电电容器具有良好的铁电性能。应用铁电测试仪对Pt/BLFNO/Pt电容器进行测量,得到了饱和性良好的电滞回线。在828kV/cm的外加电场下,Pt/BLFNO/Pt电容器的剩余极化强度为74.3μC/cm^2,表明La、Ni的共掺杂没有明显抑制铁电电容器的剩余极化强度,铁电电容器具有良好的铁电性能。漏电流研究结果表明,La、Ni元素的共掺杂有效降低了薄膜的漏电流密度,在277.8kV/cm外加电场下漏电流密度在10-4 A/cm2量级,明显小于纯BFO薄膜的漏电流密度。正半支漏电流曲线满足SCLC导电机制,对于负半支曲线,当电场强度大于22.2kV/cm时,同样遵循SCLC导电机制;但是,当电场强度小于22.2kV/cm时,曲线斜率约为4.8,表明参与导电贡献的电子数较多,归因于极浅陷阱俘获的电子在外加电场作用下参与了导电行为。室温下磁滞回线测试结果表明BLFNO薄膜具有反铁磁性质。
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关键词
溶胶-凝胶
bi0.975la0.025fe0.975ni0.025o3
剩余极化强度
漏电流密度
反铁磁
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职称材料
题名
溶胶-凝胶法制备Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3铁电薄膜的结构及物理性能
1
作者
代秀红
赵红东
张宇生
葛大勇
宋建民
刘保亭
机构
河北工业大学电子信息工程学院
河北大学物理科学与技术学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第15期149-152,156,共5页
基金
国家自然科学基金(11374086
11074063)
河北省自然科学基金(E2014201188)
文摘
采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_2/Si(111)衬底上制备了Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3(BLFNO)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及其压电模式(PFM)对薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电畴结构进行了研究。研究发现,BLFNO为结晶良好的钙钛矿结构多晶薄膜,且薄膜表面颗粒生长均匀。PFM测试图显示铁电薄膜在自发极化下的铁电畴结构清晰,铁电电容器具有良好的铁电性能。应用铁电测试仪对Pt/BLFNO/Pt电容器进行测量,得到了饱和性良好的电滞回线。在828kV/cm的外加电场下,Pt/BLFNO/Pt电容器的剩余极化强度为74.3μC/cm^2,表明La、Ni的共掺杂没有明显抑制铁电电容器的剩余极化强度,铁电电容器具有良好的铁电性能。漏电流研究结果表明,La、Ni元素的共掺杂有效降低了薄膜的漏电流密度,在277.8kV/cm外加电场下漏电流密度在10-4 A/cm2量级,明显小于纯BFO薄膜的漏电流密度。正半支漏电流曲线满足SCLC导电机制,对于负半支曲线,当电场强度大于22.2kV/cm时,同样遵循SCLC导电机制;但是,当电场强度小于22.2kV/cm时,曲线斜率约为4.8,表明参与导电贡献的电子数较多,归因于极浅陷阱俘获的电子在外加电场作用下参与了导电行为。室温下磁滞回线测试结果表明BLFNO薄膜具有反铁磁性质。
关键词
溶胶-凝胶
bi0.975la0.025fe0.975ni0.025o3
剩余极化强度
漏电流密度
反铁磁
Keywords
sol-gel
bi0.975la0.025fe0.975ni0.025o3
remnant polarization
leakage current density
antiferromagnetism
分类号
TM22 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
溶胶-凝胶法制备Bi_(0.975)La_(0.025)Fe_(0.975)Ni_(0.025)O_3铁电薄膜的结构及物理性能
代秀红
赵红东
张宇生
葛大勇
宋建民
刘保亭
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
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