BiFeO_3/Bi_（3.25）La_（0.75）Ti_3O_（12）膜的介电弛豫行为研究

认为BiFeO3（BFO）膜和Bi3.25La0.75Ti3O12（BLT）膜都是漏电的弛豫铁电体,应用麦克斯韦-维格纳机制研究了生长在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的双层膜BiFeO3/Bi3.25La0.75Ti3O12的介电弛豫行为。发现BFO膜的特性显著影响BFO/BLT膜的介电弛豫行为。理论结果在温度高于400K时与实验吻合很好。推断BLT膜的多晶取向及二价铁离子在其中的扩散,导致其中出现杂乱无章的极化纳米微区,BLT膜的弛豫特性则在低温被抑制。     

Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3薄膜的介电调谐性能

采用溶胶凝胶工艺,在Pt／Ti／SiO2／Si衬底制备了Mg掺杂Ba（Zr0．25Ti0．75）O3（BZT）薄膜．利用X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）分析测定了物相微结构和薄膜表面形貌,研究了Mg掺杂含量对BZT微结构和介电调谐性能的影响．结果表明Mg掺杂BZT使薄膜表面粗糙度、晶粒尺寸、介电常量、介电损耗和调谐量都降低;5mol％Mg掺杂BZT薄膜有最大的优值因子为16．3,其介电常数、介电损耗和调谐量分别为289．5、0．016和26．8％．     

The development of Bi Fe O3-based ceramics

The multiferroic properties of Bi Fe O3-based ceramics were improved through optimizing their sintering method and doping with certain rare earth elements in pure Bi Fe O3. Some methods, especially liquid-phase sintering method has largely decreased the densities of oxygen vacancies and Fe2in Bi Fe O3-based ceramics, and thus their resistivity became high enough to measure the saturated polarization and the large piezoelectric d33 coefficient under the high electric field of [150 k V/cm. Besides,multiferroic properties were improved through the rare earth elements’ doping in pure Bi Fe O3. Magnetization commonly increases with the proportional increase of Nd,La, Sm and Dy contents up to ＊30 %, while ferroelectric phase can transform to paraelectric phase at a certain proportion. An improved magnetoelectric coupling was often observed at ferroelectric phase with a relatively large proportion. Besides, an enhanced piezoelectric coefficient is expected in Bi Fe O3-based ceramics with morphotropic phase boundaries as they are already observed in thin epitaxial Bi Fe O3 films.     

化学溶液沉积法制备BiFeO_3薄膜的结构及性能研究

采用化学溶液沉积法在ITO玻璃基片上制备铁酸铋Bi Fe O3薄膜。薄膜呈纯钙钛矿结构,无杂相生成。此外,薄膜表面光滑致密、没有微裂痕。薄膜得到的晶粒尺寸较小,约为45 nm。在550℃1 h退火的薄膜有良好的电学特性,在1 k Hz频率下测得的相对介电常数、损耗因子分别约为198、3%;此外,在760 k V/cm电场驱动下,薄膜得到的剩余极化(2Pr)约为25μC/cm2,矫顽电场(2Ec)约为650 k V/cm。BFO薄膜在550℃退后,通过吸收光谱分析得到BFO薄膜的光学带隙为2.7 e V。这些结果表明,退火温度550℃制备的Bi Fe O3固溶体薄膜具有较好的性能,有望成为光电器件的候选材料。     

Effects of SrTiO3 buffer layer on structural and electrical properties of Bi3.15Nd0.85Ti3O12 thin films prepared by a chemical method

Ferroelectric Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNT) thin films have been grown on Pt/Ti/SiO2/Si substrates at 750 ℃ by a chemical solution deposition method using SrTiO3 (STO) as a buffer layer.The influence of STO...     

准同型相界钛酸铋钠基无铅铁电薄膜的制备及其性能研究

发展环境友好的传感器、存贮器及换能器用铁电与压电薄膜是当前的研究热点之一．采用脉冲激光沉积（PLD）的方法,通过优化制备工艺,引入La0.6Sr0．4CoO3（LSCO）作为缓冲层,在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了准同型相界组分掺杂微量Mn元素的Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO3 34薄膜,并对其相结构、微观形貌、铁电、介电等性能进行了研究．结果表明：该薄膜具有纯钙钛矿结构,结构致密,显示出良好的电性能,其中剩余极化可达到1．15×10-1C·m^-2,1kHz下薄膜的相对介电常数约1000．     

Mn掺杂PBST薄膜的溶胶-凝胶工艺制备及介电调谐性能

采用溶胶-凝胶工艺在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Mn掺杂的钛酸锶铅钡PBST铁电薄膜.探讨了掺杂后PBST薄膜的微观结构及其铁介电性能.实验结果表明:随着Mn的掺杂量的增加,PBST薄膜的晶化质量变好,介电常数、介电损耗和调谐量均有减小的趋势,其优值因子有显著的提高.在测定频率为1 MHz下,掺杂后的PBST薄膜介电常数和介电损耗呈下降趋势,薄膜的介电常数从未掺杂的1 250降低至掺杂后的610,同时介电损耗由0.095减小到0.033,当Mn为J4 mol％时,有最小的介电损耗0.033,虽然调谐量不是最高的,但有最大的优值因子(FOM),其微波介电综合性能有所改善.     

化学溶液沉积Bi2Sr2Co2O8热电薄膜及其激光诱导电压效应研究

利用化学溶液沉积技术在LaAlO3（001）单晶基片上外延生长了Bi2Sr2Co2O8热电薄膜并对其激光诱导电压效应进行了研究．热电性能测试表明该外延薄膜的室温电阻率和塞贝克系数均可以和优质单晶样品相比拟．此外,实验发现当用308nm,532nm,1064nm及10．6gm的激光辐照生长在斜切LaAlO3上的Bi2Sr2Co2O8外延薄膜表面时,可以在薄膜中观测到很强的横向开路电压信号．分析认为当入射激光光子能量（308,532和1064nm激光输出）大于Bi2Sr2Co2O8禁带宽度时,在Bi2Sr2Co2O8外延薄膜中观测到的激光诱导横向开路电压信号源于该薄膜热电效应和光电效应的综合贡献;而当入射激光光子能量（10．6μm激光输出）小于Bi2Sr2Co208禁带宽度时,在Bi2Sr2Co2O8外延薄膜中观测到的激光诱导横向开路电压信号主要源于薄膜的热电效应．以上结果表明Bi2Sr2Co2O8热电薄膜不仅在热电器件领域而且在宽波段激光光探测器领域都具有潜在的应用前景．     

臭氧发生器用（Sr,Ca）TiO3陶瓷电极材料的研制

研究了掺杂成分ＢａＴｉＯ３,ＣａＳｉＴｉＯ５,ＴｉＯ２,ＺｎＯ,Ｂｉ２Ｏ３对臭氧发生器用（Ｓｒ,Ｃａ）ＴｉＯ３陶瓷电极材料的介电常数、正切损耗、击穿电压、电阻率等电性能的影响．结果表明,Ｂｉ２Ｏ３的影响最大．最适合的掺杂配方是：Ｂｉ２Ｏ３１．４０％,ＴｉＯ２０．３０％,ＣａＳｉＴｉＯ５０．３１％,ＢａＴｉＯ３０．５０％和ＺｎＯ０．５２％．     

化学计量对Ba1-xSrxTiO3薄膜介电性能的影响

采用脉冲激光沉积法，在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了Ba1-xSrxTiO3薄膜，通过改变Sr化学计量，研究了其介电性质．实验结果发现：随着Sr化学计量的增加，薄膜的介电系数明显增大，而损耗仍然保持在较低的水平．研究表明：薄膜介电系数的增大是由于薄膜中颗粒尺寸的减小，导致了居里温度的降低．另外，C-V特性研究发现：随着Sr化学计量的增加，薄膜的电容调谐度也有所提高．     

工作气压对磁控溅射Ta_2O_5薄膜电学性能的影响

信息技术的发展提出了采用高k栅介质材料替代SiO2的需要.高介电Ta2O5薄膜的研究具有很强的应用背景.但是在实际应用中,漏电流较大成为Ta2O5的一个缺点.本文研究了磁控溅射方法制备Ta2O5薄膜时工作气压对于薄膜电学性能的影响.实验制备了不同工作气压的Ta2O5薄膜,测试了样品的粗糙度和绝缘性能,并对实验结果进行了分析.     

掺杂对高磁导率MnZn铁氧体磁特性的影响

研究了CaCO3和Bi2O3掺杂及烧结气氛对高磁导率MnZn铁氧体磁特性及微观结构的影响．研究结果表明,由于CaCO3存在于晶界,合适的CaCO3掺入量会使晶界明显,晶粒均匀,起始磁导率增加．同时由于Ca^2 与Si^4 共同形成高电阻的晶界层,能够改善材料的起始磁导率的频率特性．由于Bi2O3在烧结过程中分布在晶界,掺入Bi2O3促进了晶粒生长．为了减小烧结样品内部和外部氧含量的差别,必须通过控制烧结气氛,保证Zn^2 尽可能少挥发,同时防止Fe和Mn离子变价,从而避免起始磁导率下降．     

氧浓度对磁控溅射Ti／WO3薄膜光学性能的影响

在不同氧浓度下,采用直流反应磁控溅射技术在玻璃基片上制备了Ti掺杂的WO3薄膜并在450℃退火。用X射线衍射（XRD）、分光光度计、台阶仪等对薄膜的结构和光学性质进行表征,分析了不同氧浓度对气敏薄膜的透光率、微结构及光学带隙的影响。结果表明,氧浓度增大,沉积速率越慢,膜厚度减小,薄膜的平均晶粒尺寸增大,晶面间距增大;透射率曲线随着氧浓度的增加逐渐向短波方向移动,表明薄膜的光学带隙宽度随氧浓度的增大而变大。     

La~(3+)掺杂Bi_(0.5)(Na_(1-x-y)K_xLi_y)_(0.5)TiO_3陶瓷的微结构与电学性能

利用传统的电子陶瓷工艺制备了La^3＋掺杂Bi0．5（Na1-x-yKxLiy）0．5TiO3无铅压电陶瓷,研究了La^3＋掺杂对该体系陶瓷的介电压电性能与微观结构的影响．结果表明,少量的La^3＋掺杂可以改善该陶瓷的微结构;当掺杂量为0．1％时,该陶瓷体系的压电性能有较大的改善,室温下该体系配方的压电常数d33可达215pC／N,径向机电耦合系数kp达到37．4％,但同时介电损耗增大,机械品质因子降低．当掺杂量达到1．5％以后,陶瓷的压电性能严重下降．     

TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜的光学性能研究

用磁控溅射方法制备了ＴｉＯ２ 纳米薄膜和ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２Ｏ４ 纳米复合薄膜,研究了不同温度热处理和不同含量纳米铁酸锌对纳米ＴｉＯ２ 薄膜光学性能的影响。研究结果表明：用磁控溅射方法制备的纳米薄膜的厚度和晶粒尺寸均匀,并且随着热处理温度的升高而增大,掺杂纳米ＺｎＦｅ２ Ｏ４后ＴｉＯ２ 纳米薄膜的晶粒尺寸略有减小。ＸＲＤ 研究发现ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２Ｏ４ 纳米复合薄膜由非晶相向锐态矿相转变的温度高于纳米ＴｉＯ２ 薄膜。ＴｉＯ２ 纳米薄膜和ＴｉＯ２／ＺｎＦｅ２ Ｏ４ 纳米复合薄膜的光吸收边都随着晶粒尺寸的降低而发生蓝移,在相同热处理条件下,掺杂纳米ＺｎＦｅ２ Ｏ４ 后,纳米ＴｉＯ２薄膜的光吸收边发生了较大范围的红移,红移量随着掺杂量的增加而增大。通过热处理和掺杂纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４ 可以实现对纳米ＴｉＯ２ 薄膜光吸收边大范围的调制。     

退火对非晶Al2O3高k栅介质薄膜特性的影响

利用射频反应溅射方法制备了Al2O3非晶薄膜,用椭圆偏振仪获得了薄膜的厚度,用高频C-V和变频C-V及J-V测量了薄膜的电学特性,用X射线以衍射(XRD)检测了薄膜的结构,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌.实验得到了电学特性优异的薄膜样品,对薄膜的退火研究发现,氮气低温退火使Al2O3薄膜的介电常数得到了提高并使漏电流特性得到了改善.可以认为,氮气退火消除了薄膜中原有的缺陷,并使得薄膜更加致密是主要的原因,而过高温度的退火会导致氧化铝中少量的氧的损失,从而导致了氧化铝层中固定电荷密度的增大,进而出现了大的平带电压.XRD显示样品的非晶特性非常稳定,AFM显示薄膜表面非常平整,能够满足大规模集成电路短期的发展需要.     

Electrorheological behavior of rare earth-doped barium titanate suspensions

Doping Y, La, Ce into barium titanate is found to be able to improve its electrorheological (ER) effect in DC electrical field. The yield stress of a typical doped barium titanate/silicone oil suspension is approximately 3.2 -*7〗kPa at 3.5 -*7〗kV/mm, which is 10 times larger than that of pure barium titanate/silicone oil suspensions. The ER effect increases with the decrease of ionic radius of rare earth (RE) dopant when RE concentration remains constant, and the suspensions exhibit a relatively high shear stress when Y, La, Ce mole fractions are 15%, 10%～15%, and 5%, respectively. Dielectric measurements show that the suitable doping with RE element increases dielectric loss of barium titanate and causes very marked dielectric relaxation at low frequency. By measuring X-ray diffraction patterns of doped barium titanate, it is considered that the occurrence of lattice distortion or defects may be responsible for the change of dielectric properties which results in the improvement of ER effect of barium titanate in DC electrical field.     

稀土Dy掺杂对BiFeO3陶瓷样品介电和铁电特性的影响

采用传统固相烧结法制备Bi1-xDyxFeO3(x=0, 0.05, 0.1, 0, 0.15)陶瓷样品.分别对样品的介电性能、铁电性进行了测量与分析.结果表明:Bi1-xDyxFeO3样品主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合且具有良好的晶体结构;BiFeO3样品的介电常数、介电损耗均随Dy3+掺杂量的增加而逐渐增大.在测...     

Bi掺杂的Ca3Co4O9的微结构和电输运性能

采用固相反应法制备了Bi掺杂的Ca3Co4O9热电材料。利用XRD和SEM等方法表征了样品的物相和微观组织,利用四线法测量了所有样品的电导率。研究结果表明：Bi掺杂的样品具有Ca3Co4O9单相,晶粒呈片状结构;随着Bi掺杂浓度的增加,样品的平均晶粒大小和致密度增加,电导率增大;电导率增加与样品的致密度,择优生长,晶粒大小密切相关。     

La2O3掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO 介电性能的影响

在钛酸锶钡与质量分数为60％的Mg0混合的基础上，进行了‰()3掺杂的系统研究．随‰03掺入量的增加，~r-MgO材料的晶面间距先变大后变小．掺杂适量的La203可降低BST—Iv／go复合材料高频损耗，同时保证适中的介电常数，但过量的Lal03掺杂使得材料的介电常数降得很低．当L赴03掺杂量为叫(L赴03)=0．2％时，~F-MgO材料的介电常数为84．9，损耗为0．006(2．9GHz)，介电常数可调率达14．3％(29．7kV／CITI)．利用电介质理论分析了L赴q对BSW—MgO材料介电性质的改性机理．