液相外延生长Bi:YIG薄膜的溶性模型

在Bi2O3－PbO－B2O3复合助熔剂中，采用等温浸渍液相外延技术在GGG基片的（111）面上生长了（Bi，Al）：YIG薄膜．建立了掺铋钇铁石榴石在Bi2O3-PbO-B2O3。溶液中的溶性模型，并利用实验数据对该模型进行定量检验，发现在实验误差范围内饱和温度Ts的计算值与实验值基本相符．提出了进一步完善该溶性模型的方法．     

烧结温度对Bi_(0.7)Ba_(0.3)FeO_3陶瓷介电、铁电特性影响

用固相反应法在不同烧结温度下制备了Bi0.7Ba0.3FeO3陶瓷样品,研究了烧结温度对Bi0.7Ba0.3FeO3陶瓷结构、介电和铁电特性的影响.运用XRD进行物相分析可知,Bi0.7Ba0.3FeO3陶瓷样品为正交结构,主衍射峰与纯相BiFeO3一致,烧结温度在870℃以上时样品有良好的结晶度,电阻率达到108Ω?数量级.在一定的温度区间内,介电常数随烧结温度的升高而增大.在低频区830℃烧结的样品的介电损耗比较大,而对应于870℃和900℃两个烧结温度的样品介电损耗有了明显的减小;在高频区介电损耗对烧结温度的依赖性不大.样品的交流电导率随烧结温度的升高而增大.在900℃烧结的Bi0.7Ba0.3FeO3样品的Pr值可达到113.11μc/cm2,远大于纯相BiFeO3.通过Ba2+的A位掺杂进一步提高了纯相BiFeO3的介电、铁电性能.     

TiO2纳米管阵列的等效电路

通过复阻抗谱方法分析提出了TiO2纳米管阵列薄膜的电路模型.TiO2纳米管采用纯钛板在HF酸水溶液中电化学阳极氧化生成,SEM观测说明TiO2纳米管是结构致密有序的阵列.根据复阻抗测量数据认为阵列薄膜的等效电路是两个RC并联回路组成的串联回路,由此拟合并给出了等效电路元件的各参数值.     

LuFeO_3陶瓷的掺杂改性研究

采用传统的固相烧结工艺,制备了不同Bi掺杂量的LuFeO3陶瓷样品,并对样品的结构,磁性能和介电性能进行了相关研究。研究结果表明:A位的Bi掺杂有助于改善LuFeO3陶瓷的磁性能;同时对Bi掺杂LuFeO3陶瓷的温度介电谱的研究发现其表现为典型的介电弛豫行为,通过介电损耗弛豫峰激活能的拟合研究了介电弛豫形成的机制。     

庞磁电阻材料Sr2FeMoO6的性能及其穆斯堡尔谱研究

应用传统的陶瓷制备方法，制备了烧结温度分别为1200℃和1250℃的双钙钛矿结构率磁电阻（GMR）材料Sr2FeMoO6样品，通过X射线衍射、室温磁阻和穆斯堡尔谱研究，发现较低温度烧结的样品晶粒相对较小而磁阻较大，从而暗示晶界上的自旋极化电子对磁电阻效应有明显贡献。同时，通过观察不同温度下的穆斯堡尔谱，看到了晶界上Fe离子磁状态的改革，这从另一角度证实晶界上的载流子散射是室温下电阻产生的主要原因，而晶粒之间自施极化电子的跳运受到外加磁场的影响，产生 磁电阻效应。     

Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12陶瓷的介电性能研究

利用固相反应法制备了Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12 （BCCTO）高介电陶瓷材料.通过X射线衍射、介电频谱、阻抗谱和I-V特性曲线等测试,研究了不同烧结时间对BCCTO陶瓷结构和介电性能的影响.研究发现不同烧结温度的BCCTO陶瓷均为立方相钙钛矿结构,随烧结时间的延长其介电常数和非线性特性均有明显提高,样品表现出明显的Maxwell-Wagner （M-W）弛豫特征,表明样品中包含半导型的晶粒和绝缘层,这种IBLC结构对其介电和I-V特性都有重要贡献,延长烧结时间可以显著增强M-W弛豫特性.     

Bi0.04Sr0.94TiO3铁电陶瓷的合成与变温介电谱研究

采用固相反应一次烧结成型的方法制备了Bi0.04Sr0.94TiO3弛豫铁电陶瓷,着重研究了烧结条件对陶瓷的外形和介电性能的影响.结果表明,适当的压力和粉末湿度能促进样品压制成型,较慢的升降温速率有利于样品受热均匀,优化陶瓷的外形,改善微观结构.变温低频介电谱测量分析表明,所合成的Bi0.04Sr0.94TiO3陶瓷样品的主相的确是弛豫铁电相,而且性能稳定.     

ZnO压敏陶瓷实际Bi元素的含量

建立了压敏陶瓷实际Bi元素含量检测品质的控制方法,讨论了烧结方式、温度及保温时间对Bi元素挥发量的影响,研究了实际Bi元素含量对压敏陶瓷显微结构、电性能的影响.实验表明,采用电感耦合等离子体光学发射光谱仪检测样品Bi元素含量,实际检测极限为1.0×10-6.通过优化烧结,有效控制了Bi元素挥发,从而获得均匀的显微结构和预定晶界,得到电学性能优良的ZnO压敏陶瓷.     

烧结温度对多铁Bi_(0.6)La_(0.4)MnO_3陶瓷钙钛矿相的影响

采用溶胶-凝胶法制备多铁Bi0.6La0.4MnO3(BLMO)系列陶瓷样品,研究烧结温度对BLMO钙钛矿相稳定性的影响.X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、差热-热重分析(TG-DTA)及扫描电子显微镜(SEM)等结果显示:当烧结温度升到533℃时,BLMO样品的钙钛矿相减弱,同时伴有Bi2Mn4O10中间相的出现,这是由BLMO相分解所致;当烧结温度升高到770℃,Bi2Mn4O10与Bi2O3反应生成稳定的BLMO钙钛矿相;进一步升高温度到925℃,样品仅有单一的BLMO钙钛矿相.研究表明:为了得到稳定的BLMO钙钛矿相,较高的烧结温度是必需的.     

分光光度计法测定石榴石铁氧体中铋离子含量

利用碘化钾分光光度法测定Bi的标准曲线,并用以分析溶胶-凝胶法制备得到Bi_(0.7)Y_(2.0)Ca_(0.3)Zr_(0.3)Fe_(4.7)O_(12)石榴石纳米颗粒的Bi~(3+)含量.实验表明,当钇铁石榴石样品的煅烧温度越高时,Bi~(3+)的损失量越大.当煅烧温度为700℃以下时,Bi~(3+)损失量在3%以内,当煅烧温度分别为800、900℃和1 000℃时,Bi~(3+)的损失量为4.53%,9.74%和17.73%.Bi~(3+)的损失量与煅烧温度满足高斯变化规律,该结果可为石榴石铁氧体中Bi~(3+)含量提供依据.     

电循环作用下CaCu_3Ti_4O_(12)的电阻突变行为研究

用电循环处理方法研究空气烧结CaCu3Ti4O12陶瓷样品的I-V特性曲线与样品缺陷之间的关系.结果表明,通过电循环处理,CaCu3Ti4O12的电阻随循环次数增加而减小,在特定温度和电压下出现电阻突然减小,I-V特性曲线从非线性转变为欧姆线性的奇特行为,这是CaCu3Ti4O12研究中观察到的新现象.I-V曲线说明发生电阻突变时样品温度与电压的关系满足线性关系,通过高低电阻随温度的变化拟合得到CaCu3Ti4O12的晶粒、晶界激活能分别为0.06 eV、0.56 eV.     

烧结温度对CaBi2Nb2O9超高温压电陶瓷结构及性能影响

采用传统固相合成法制备了铋层状结构CaBi2Nb2O9压电陶瓷,研究了烧结温度对样品相结构、微观形貌、密度和介电、铁电性能的影响。采用X射线衍射衍射仪、电子扫描电镜、拉曼光谱、介电温谱以及电滞回线对制备陶瓷样品进行表征分析和性能测试。结果表明:所有陶瓷样品的相组成均为纯铋层状结构,晶粒呈棒状,各向异性明显,随着烧结温度的升高,晶粒逐渐长大,陶瓷密度先变大后变小。固相法制备的CaBi2Nb2O9压电陶瓷的最佳烧结温度为1 150℃,介电温谱显示CaBi2Nb2O9陶瓷的居里温度为 943 ℃。     

Al2 O3掺杂对Ce0.8 Gd0.15 Y0.05 O2-δ固体电解质的微结构与电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了AlO1.5掺杂浓度为0.5%,1.0%,2.0%的AlO1.5/Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ固体电解质材料,利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和交流阻抗谱研究了Al2O3掺杂对Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ微观结构及电性能的影响,结果表明：800℃焙烧的所有粉末样品均为单相立方萤石结构,在所有样品中,AlO1.5掺杂量为0.5%的样品晶粒均匀,较致密,交流阻抗谱测试表明掺杂AlO1.5（x=0.5%）使Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ晶界电阻减小,晶界电导率增高;当AlO1.5掺杂量x≥1%时,Al2O3对晶界的阻塞作用使晶界电导率降低,在所有样品中Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ/0.5%AlO1.5晶界电导率最高（σ700℃=8.12×10-3S/cm）,说明在Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ少量掺杂AlO1.5（x=0.5%）具有烧结助剂和晶界清除剂的作用.     

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．     

Bi_5Fe_(0.7)Ni_(0.3)Ti_3O_(15)多铁陶瓷的电磁性能

采用传统的固相烧结工艺制备出Bi5Fe0.7Ni0.3Ti3O15(BFNT)多铁陶瓷样品,研究镍离子基团的植入对材料的微观结构、磁性能和电性能的影响.X射线衍射谱显示BFNT样品的4层Aurivillius相已形成.室温下,BFNT样品具有铁磁性,其剩余磁化(2Mr)和矫顽场(2Hc)分别为0.086 A.m2.kg-1和18.5 kA.m-1.样品磁性的增强可能来源于局域的Fe—O—Ni的耦合.介电温度谱的测试结果表明:与Bi5FeTi3O15(BFTO)比较,BFNT的铁电相变温度降低,低温段的介电峰具有明显的弛豫特征,该弛豫可能与磁有关.室温下,当外加电场为24.5 MV.m-1时,样品的剩余极化(2Pr)和矫顽场(2Ec)分别为0.069 C.m-2和14.3 MV.m-1.     

La,V掺杂对Sr2Bi4Ti5O18性能影响对比研究

采用传统固相烧结工艺,制备了掺杂量分别为0.000~1.000,0.000~0.096的La,V掺杂Sr2Bi4Ti5O18铁电陶瓷.X射线衍射结果显示,La,V对Sr2Bi4Ti5O18的A,B位掺杂都未影响材料的晶体结构.La掺杂使得材料的剩余极化2Pr逐渐降低,而V掺杂可以显著地提高2Pr.A位掺杂导致材料的居里温度明显下降,而V取代B位Ti4 离子不影响材料的居里温度.微观照片显示,Sr2Bi4Ti5O18样品由呈四方状的晶粒组成,晶粒较为均匀.La掺杂未改变晶粒的形状,而V掺杂使得晶粒呈现扁平状,且晶粒尺寸明显增大.     

液相法制备纳米级YIG多晶粉体

应用化学共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了钇铁石榴石(YIG)多晶粉体.对XRD衍射峰的分析与计算结果表明,所制YIG为立方晶系,晶格常数a=1.2376nm.平均粉末直径分别为441.05和349.32nm,有少量达到100nm,与固相法相比,以上述两种方法制备的晶体有烧结温度低、组分均匀且不易出现偏差的优点.     

(Ba,Sr)TiO_3系线性PTCR陶瓷的电性能研究

通过对材料的复阻抗频谱、霍尔系数及零功率电阻 温度等电学特性的测试和分析 ,对 (Ba,Sr)TiO3系线性PTCR陶瓷进行了相关研究 .结果表明 :微量元素Sb的掺杂量对线性电阻 温度特性影响较大 ;晶粒体内的载流子浓度n大约只有 2 .83× 1 0 2 2 m-3;而晶界处的有效表面态密度ns 仅有 2 .3 5× 1 0 16 m-2 ;晶界势垒φ0 约为 0 .1 1eV ,这比常规的PTCR陶瓷的晶界势垒差不多小了一个量级 .这些很可能是决定该类材料具有较好线性电阻 温度特性的根本原因     

Y-Ba-Cu氧化物高TC超导电性

我们制得了高Tc的YBaCuO超导体。样品用名义组分为YBa_2Cu_3O_x的原料经高温陶瓷烧结工艺获得。电阻测量采用标准直流四引线方法。获得零电阻温度Tcf为96K,中点转变温度Tc为100K,起始转变温度Tci为101K,转变宽度△Tc为2.3K的超导体。研究了烧结、热处理工艺对超导温度的影响。     

Nd掺杂BiFeO3多铁陶瓷的磁电性能

采用快速液相烧结工艺制备出Bi1-xNdxFeO3(BNFO-x,x=0.00～0.20)多铁陶瓷样品,研究了掺杂对BiFeO3微观结构和铁电、磁电及介电性能的影响.X射线衍射谱显示样品BiFeO3的相均已形成,且在掺杂量x=0.10附近出现结构相变.掺杂后样品的剩余磁化(2Mr)和剩余极化(2Pr)都有一定程度的提高,以铁电性能改善最为明显.当掺杂量x=0.10时,样品的耐压性能最好,可观察到完全饱和的电滞回线,且剩余极化达到最大值, 2Pr=0.494 C·m-2,比未掺杂时提高了117.6%. 随着Nd的掺杂,样品介电常数随温度变化的关系曲线在尼尔温度之前179℃附近多出一个介电峰,但是在BiFeO3样品中并未发现该介电峰.