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稀土取代BiFeO_3材料的结构与磁性

作 者: 张玉洁
导 师: 王文全;张宏伟
学 校: 吉林大学
专 业: 凝聚态物理
关键词: 多铁材料 BiFeO3 稀土取代 矫顽力 零场降温 带场降温
分类号: O482.54
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


钙钛矿结构的多铁性材料是近年来的研究热点,在对基础物理问题的探讨和新型材料的应用方面都有重要作用。BiFeO3是这类材料的典型代表,但是存在磁性能太弱的不足。为了解决这一问题,我们采用稀土取代的方法,逐步取代样品的Bi元素,制备Bi1-xRxFeO3(R=La、Pr、Sm、Nd、Eu、Gd、Tb、Dy,x=0-1)系列多晶样品。深入研究了成分改变过程中结构和磁性能的变化。采用X射线衍射的手段结合相关软件分析样品的各项晶胞参数,确定了元素取代带来的结构变化。对磁性能的测试在不同温度和外加磁场下进行。实验结果表明,稀土元素的取代提高了样品的磁性能,稀土离子与铁离子的相互作用使样品具有复杂的温度依赖关系。结合结构分析的结果讨论取代后磁性性质的变化成因。

全文目录


内容提要  4-6
第一章 绪论  6-22
  1.1 引言  6-8
  1.2 多铁材料的发展历史和研究现状  8-10
  1.3 钙钛矿结构BiFeO_3(BFO)  10-16
    1.3.1 钙钛矿结构简介  10-12
    1.3.2 BiFeO_3 结构方面的性质  12-15
    1.3.3 BiFeO_3 材料的多铁性研究  15-16
  1.4 本论文的选题依据  16
  参考文献  16-22
第二章 样品的制备及测试方法  22-32
  2.1 样品的制备  22
  2.2 结构的确定  22-28
    2.2.1 X 射线物相分析基本原理  23-24
    2.2.2 X 射线物相分析方法介绍  24-26
    2.2.3 X 射线物相分析常用软件  26-28
  2.3 磁性能测量  28-31
    2.3.1 振动样品磁强计(VSM)  28-29
    2.3.2 超导量子干涉磁强计(SQUID-superconducting quantum interference device)-  29-30
    2.3.3 综合物性测量系统(PPMS-Physical Property Measurement System)  30-31
  参考文献  31-32
第三章 Bi1-xRxFe03(R=Rare Earth)样品的结构分析  32-43
  3.1 引言  32
  3.2 XRD 结果分析  32-41
    3.2.1 稀土取代总体规律  32-35
    3.2.2 Nd 取代样品的结构分析  35-41
  3.3 本章小结  41-42
  参考文献  42-43
第四章Bi1-xRxFe03(R=Rare Earth)样品的磁性能研究  43-64
  4.1 引言  43
  4.2 稀土取代磁性能的变化  43-48
  4.3 Nd 取代样品的磁性  48-60
    4.3.1 室温磁性能总述  48-51
    4.3.2 研究高温磁性能  51-54
    4.3.3 研究低温性能  54-59
    4.3.4 样品矫顽力随温度的变化  59-60
  4.4 小结  60-61
  参考文献  61-64
第五章 结论  64-66
硕士期间发表论文  66-67
摘要  67-69
Abstract  69-71
致谢  71

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 磁学性质 > 磁性材料
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