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1、西安理工大學博士學位論文ii萬方數(shù)據(jù)摘要論文題目：鐵酸鉍基復合薄膜的制備及性能研究學科名稱：材料科學與工程研究生：嚴富學簽名：指導教師：趙高揚教授簽名：摘要鐵酸鉍（BiFeO3）是目前發(fā)現(xiàn)在室溫下同時具有鐵電有序和G型反鐵磁有序特性的單相多鐵性材料，可用于信息存儲、自旋電子器件及傳感器等領(lǐng)域。因此制備高質(zhì)量、高性能的BiFeO3對其在微電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義。然而，目前在制備和測試過程中發(fā)現(xiàn)尚存在一些問題，如易形成雜相、漏電流較大且磁性較弱以致難以觀測到磁電耦合等。本文針對上述問題展開如下研究：1）通過摻雜改性和工藝控制，抑制雜相的
2、產(chǎn)生，提高BiFeO3的磁電性能；2）通過控制薄膜的取向生長，提高其磁電性能；3）通過與鐵磁性材料復合，提高其磁化強度。最后，本文還研究了這類薄膜的微細加工性。主要結(jié)論如下：3+3+適量A位La摻雜或B位Mn均能抑制BiFeO3薄膜中雜相的產(chǎn)生、降低薄膜的漏電流3+3+密度、提高薄膜的飽和磁化強度和剩余極化強度，但其作用有限。而La、Mn共摻雜則可顯著降低BiFeO3薄膜的漏電流密度，同時增強薄膜的飽和磁化強度和剩余極化強度；對Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3薄膜研究可知，溫度對其磁電性能具有顯著的影響，當溫度在50K~3
3、00K范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，飽和磁化強度逐漸減小，但剩余極化強度卻大幅增加，在175K左右時顯示出最佳的磁電耦合效應(yīng)。采用LaAlO3單晶作為基板，可實現(xiàn)薄膜的外延生長，制備出具有取向性的Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3薄膜，且取向性薄膜的剩余極化強度和飽和磁化強度均高于隨機取向的薄膜。其中以La0.67Sr0.33MnO3為底電極時的Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3外延薄膜的剩余極化強度、飽和磁化強度及磁電效應(yīng)均高于在LaNiO3底電極上制備的Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3外延
4、薄膜。為提高薄膜的磁電性能，分別采用Ni-Zn鐵氧體和Co-Zn鐵氧體為磁性相制備了0-3顆?；旌闲秃?-2疊層型的Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3/鐵氧體復合薄膜，結(jié)果表明：0-3型復合薄膜的飽和磁化強度遠高于多晶Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3薄膜，但剩余極化強度低于多晶Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3薄膜。2-2型雙層結(jié)構(gòu)復合薄膜的磁電耦合效應(yīng)高于單相薄膜，且在基板上首先沉積Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3薄膜得到的雙層復合薄膜的磁電耦合效應(yīng)優(yōu)于首先沉積鐵氧
5、體得到的復合薄膜。iii萬方數(shù)據(jù)西安理工大學博士學位論文為了獲得多鐵性薄膜的微細圖形，論文最后還研究了對其微細加工的新方法，即感光溶膠-凝膠法。通過在Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3溶膠中加入化學修飾劑，可賦予Bi0.85La0.15Fe0.95Mn0.05O3凝膠薄膜感光特性，利用薄膜自身感光性能可以制備出微細圖形。關(guān)鍵詞：多鐵性；BiFeO3薄膜；摻雜；外延生長；微細加工iv萬方數(shù)據(jù)AbstractTitle:PREPARATIONANDPROPERTIESINVESTIGATIONOFFERRITEBISMUTHBA
6、SEDCOMPOSITEFILMSMajor:MaterialsScienceandEngineeringCandidate:FuxueYANSignature:Supervisor:Prof.GaoyangZHAOSignature:AbstractBiFeO3wasconsideredtohavegoodpotentialapplicationsinthefieldofmemorydevices,spintronics,sensorsandsoon,duetoitsferroelectricorderandG-typeanti-ferro
7、magneticorderatroomtemperature.Toachievetheactualapplications,thepreparationofBiFeO3withhighqualityandgoodpropertieswasthekeypoint.Uptonow,therewerestillsomeproblemsneededtoberesolvedforBiFeO3bulkorfilm,suchastheeasyformationofimpuritiesduringthepreparationprocess,itshighle
8、akagecurrentandweakferromagnetism,etc.Thethesisaimedtoresolvetheabovementionedques
