Dy和Co对BiFeO3陶瓷特性和磁相变温度Tc的影响

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangcheng118
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文我们通过对钙钛矿结构BiFeO3陶瓷材料进行A、B位的替代掺杂,研究了Dy、Co共掺对其陶瓷特性和磁相变温度TC的影响。实验采用快速液相烧结法制备BiFeO3和A位Dy掺杂、B位Co掺杂的系列陶瓷样品Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0、0.05、0.1、0.15)。采用DX-2000X射线衍射对样品进行XRD物相检测,利用扫描电镜(SEM)对样品微观形貌进行分析,采用物性测量系统(VersaLab, Quantum Design)对样品的磁特性及磁矩随温度的变化进行了测量与分析。研究结果表明:(1)X射线衍射研究表明:采用快速液相烧结法制备的BiFeO3陶瓷样品,在2θ=2830o之间发现有杂相Bi2Fe4O9衍射峰的存在。随着Dy3+的掺杂Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0.05、0.1、0.15)样品的XRD衍射图谱中杂相Bi2Fe4O9衍射峰均消失,当再次掺杂过渡金属Co3+时,Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0.05、0.1、0.15)系列陶瓷样品的衍射图谱中杂相峰均消失。所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3的主衍射峰相吻合且具有良好的晶体结构,随着Co3+掺杂量的增大,样品的主衍射峰(104)与(110)逐渐相互重叠,当掺杂量x>0.05时,样品呈现正方晶系结构;(2)扫描电镜(SEM)对样品微观形貌分析的结果表明:Dy3、Co3+共掺杂使样品的晶粒尺度和微观形貌发生明显的变化,从图中可以清楚看到Dy3、Co3+共掺杂使BiFeO3陶瓷样品的晶粒尺度由原来的3-5μm减小到1μm。样品晶粒形貌由原来的椭圆石头逐渐趋于方形,同时Co3+被晶粒BiFeO3所分割,形成较细的晶粒结构并呈现较多的晶界。对于所有样品,其电阻率都随着晶界的增加而增大,这表明掺杂将有望减小BiFeO3陶瓷样品的的漏导电流密度,提高其介电和铁电性能。(3)物性测量系统(VersaLab, Quantum Design)对样品的磁特性及磁矩随温度的变化测量与分析结果表明:室温下,BiFeO3样品表现出较弱的铁磁特性,并且所有样品在室温下具有完整的磁滞回线,随着掺杂量的增加,磁滞回线逐渐趋于饱和,这表明随着Dy3+、Co3+的共掺杂,BiFeO3系列陶瓷样品的铁磁性显著提高。尤其是在外加磁场为30kOe的作用下,Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0.05,0.1,0.15)样品的剩余磁化强度Mr分别为0.43、0.489、0.973emu/g,饱和磁化强度MS分别为0.77、1.65、3.08emu/g。(4)BiFeO3和Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3样品磁矩M随着温度T的升高而逐渐减小,Dy掺杂使BiFeO3样品的奈尔温度TN由644K升高到652K,而居里温度Tc基本没有变化,其主要原因是BiFeO3晶体结构和Dy3-Fe3+之间较弱的交换作用的结果。Dy、Co共掺杂导致BiFeO3样品磁相变温度Tc由870K降低到780K,其居里温度Tc变化主要取决于Fe-O-Fe反铁磁超交换作用的强弱和磁结构的相对稳定性。
其他文献
随着高速列车技术的飞速发展,越来越多的人们选择乘坐高铁出行。在高速移动环境下,由于无线网络的网络特性和频繁的越区切换,导致网络性能的各种指标经常发生变化,因此移动网络运营商往往不能给用户提供满意的网络服务,从而给用户的在线工作和学习带来诸多不便。解决问题的一个重要步骤就是对高速移动环境下的网络性能进行高精度测量和评估。现有的大多数网络性能测量算法在传统有线环境下表现良好,但是在移动无线环境下往往精
鳄蜥(Shinisaurus crocodilurus)隶属于鳄蜥科(Shiniasuridae)鳄蜥属(Shinisaurus),为单型科单型属的物种,为我国一级保护动物。目前关于视觉辨别能力的研究多见于哺乳动物以
氢气是非常具有发展前景的清洁可再生能源。水的电解是一种高效且持续的制氢方法。析氢反应(HER)是电解水制氢的关键步骤。为了减少HER所需的能耗并提高能量的利用率,电催化剂
WENO格式是近年来流体力学的数值方法发展过错中出现的一类应用广泛的高精度格式,其研究主要集中在对离散化的数值方法不断更新与推进,对数值方法优良性质的改善,研究关键在
光子晶体(PC)是一种具有空间周期性的结构材料,主要通过单分散乳胶粒自组装而形成,在外界的刺激下如温度、p H和溶剂等,其体积可以发生膨胀、收缩的线型尺寸变化,可制备出一
催化剂一般具有复杂的多级孔道结构,其催化性能与孔道结构、活性成分以及操作条件等密切相关。研究催化剂孔道内的反应-扩散耦合过程,明确催化性能与复杂孔道结构之间的关联
目前燃料电池开发和应用激发起人们很大的研究热情。质子交换膜燃料电池的推广应用仍然需要克服一些不足之处。例如,质子交换膜燃料电池电极催化剂常用的贵金属Pt成本高,并且伴
知识图谱是一种将多源异构的知识融合到统一的网络结构模型中并进行知识推理和挖掘的技术。知识图谱发展至今,已不局限于通用知识领域。在专业领域,知识图谱能对模式复杂的专业知识进行结构化的整理和对框架结构的深层次分析,准确清晰地展现专业知识的内在联系,对知识的推理发散和辅助决策有着重要作用。本文研究并构建了医疗领域的商业知识图谱,主要贡献如下:(1)图谱本体层设计定义。基于本体理论知识,结合原始数据模式分
分子势能函数是在Born-Oppenheimer近似下对分子能量、几何结构和光谱等诸多性质的完全描述,也是核运动的势能函数。在分析研究原子团簇的形成、离解和稳定的过程中,对相关分子
自21世纪以来,经济的快速发展和人口的快速增长使得水体污染不断加剧,它对大多数生物造成急性和强烈的致癌毒性,对人类的生活和生态环境系统产生了诸多不利影响,因此推进再生