CoFe_2O_4/Ba_(0.9)Ca_(0.1)Ti_(0.9)Zr_(0.1)O_3双层复合薄膜的磁电性能研究

通过脉冲激光沉积法(PLD)在(001)-SrRuO_3/SrTiO_3(SRO/STO)衬底上生长了CoFe_2O_4/Ba_(0.9)Ca_(0.1)Ti_(0.9)Zr_(0.1)O_3(CFO/BCZT)双层磁电复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)测试样品的晶体结构及形貌。XRD结果显示:单相BCZT铁电薄膜、CFO铁磁薄膜及CFO/BCZT磁电复合薄膜均为(00l)择优取向结构。物理性能测试结果表明:CFO/BCZT复合薄膜具有良好的铁电性能(剩余极化值,Pr=15. 1μC/cm^2)、铁磁性能和磁电耦合性能(磁电耦合系数,αE～82. 4 m V·cm^(-1)·Oe^(-1))。这种无铅的磁电复合薄膜为设计新型多铁电子器件提供了一种选择。

NiFe_2O_4/(0.8BaTiO_3-0.2Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3)异质结层状复合薄膜的磁电性能

采用脉冲激光沉积法在(001)-SrRuO_3/SrTiO_3(SRO/STO)衬底上生长了2-2型NiFe_2O_4/(0. 8BaTiO_3-0. 2Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3)(NFO/BT-NBT)磁电复合薄膜。X射线衍射仪(XRD)结果显示所有薄膜均为(00l)择优取向结构。物理性能测试结果表明:NFO/BT-NBT复合薄膜同时具有良好的铁磁性和铁电性,但不同的沉积顺序对复合薄膜的磁电耦合性能产生重要影响。以铁磁材料NFO为顶层的NFO/BT-NBT/SRO/STO异质结的磁电耦合系数(α_E～110m V·cm^(-1)·Oe^(-1))大于以铁电材料BT-NBT为顶层的BT-NBT/NFO/SRO/STO异质结的磁电耦合系数(α_E～80 m V·cm^(-1)·Oe^(-1)),这是NFO层受到衬底束缚作用不同的结果。

锌掺杂对铁酸铋薄膜结构及多铁性能的影响

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_(2)/Si衬底上成功制备了BiFe_(1-x)Zn_(x)O_(3)(BFZO)(x=0、2%、4%、6%)(摩尔分数)薄膜,并系统研究了Zn掺杂对BiFeO_(3)(BFO)薄膜结构、表面形貌、漏电流密度、铁电及铁磁性能的影响。XRD图谱显示,所有样品均为钙钛矿结构,无其他杂质相引入。扫描电子显微镜(SEM)测试表明,当Zn掺杂量(x)为4%时,BFZO薄膜表现出均匀的细晶粒和更高的密度,有助于改善漏电流密度。漏电流密度曲线表明,在300 kV/cm的电场下,BiFe_(0.96)Zn_(0.04)O_(3)薄膜的漏电流密度(J)最低为1.56×10^(-6)A/cm^(2),比纯BFO薄膜的低3个数量级。同时,BiFe_(0.96)Zn_(0.04)O_(3)薄膜在室温下表现出较大的剩余极化(2Pr=20.91μC/cm^(2)),是BFO(2P_(r)=4.96μC/cm^(2))的4倍多。此外,Zn掺杂也增强了BFO薄膜的铁磁性能,随着Zn掺杂浓度的提高,BFZO薄膜的饱和磁化强度显著增强,使BiFeO_(3)薄膜在信息存储方面存在潜在的应用价值。

La^(3+)、Nd^(3+)掺杂对Bi_4Ti_3O_(12)纳米薄膜铁电和介电性能的优化（英文）

采用溶胶-凝胶法和快速热处理工艺,在Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(100)衬底上制备出Bi_4Ti_3O_(12)及其La^(3+)、Nd^(3+)掺杂系列铁电薄膜Bi3.5(La/Nd)_(0.5)Ti_3O_(12),并对其相组成、微观结构、铁电和介电性能进行了研究。X射线衍射谱和SEM综合显示,薄膜均匀、致密,呈随机取向的多晶钙钛矿结构。铁电和介电性能研究表明:其掺杂系列较未掺杂薄膜具有更优异的极化行为和矩形度(剩余极化强度Pr从9.35μC/cm2增至15.53和26.24μC/cm2)、更低的漏电流密度(从10-4 A/cm2降至10-6 A/cm2甚至10-9 A/cm2)和更高的介电常数,但同时介电损耗也逐渐增加(高频段时tanδ从0.02增至0.10和0.25)。