导读:本文包含了层状结构铁电体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:层状,铁电体,结构,陶瓷,居里,延迟线,可调。
层状结构铁电体论文文献综述
郑隆立,齐世超,王春明,石磊[1]（2019）在《高居里温度铋层状结构钛钽酸铋(Bi_3TiTaO_9)的压电、介电和铁电特性》一文中研究指出随着现代信息技术的飞速发展,压电材料的应用范围进一步拓展,使用的温度环境越来越严苛,在一些极端环境下对压电材料的服役性能提出了新的挑战.因此研究具有高居里温度同时具有较强压电性能的压电材料,是迫切需要解决的问题.本文利用普通陶瓷工艺制备了高居里温度铋层状结构钛钽酸铋Bi_3TiTaO_9+x wt.%CeO_2(x=0—0.8,简写为BTT-10xCe)压电陶瓷,研究了钛钽酸铋陶瓷的压电、介电和铁电特性.压电特性研究表明,稀土Ce离子的引入可以提高BTT陶瓷的压电性能, BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷具有最大的压电系数d33～16.2 pC/N,约为纯的BTT陶瓷压电系数(d33～4.2 pC/N)的4倍.介电特性研究显示, BTT和BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷均具有高的居里温度, T_C分别为890℃和879℃,同时稀土Ce离子的引入降低了BTT陶瓷的高温介电损耗tand.铁电特性研究表明,稀土Ce离子的引入提高了BTT陶瓷的极化强度.在180℃温度下和110 kV/cm的电场驱动下, BTT和BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷的矫顽场Ec分别为53.8 kV/cm和57.5 kV/cm,剩余极化强度Pr分别为3.4μC/cm~2和5.4μC/cm~2.退火实验显示:稀土Ce离子组分优化的BTT压电陶瓷经800℃的高温退火后,仍具有优异的压电性能温度稳定性.研究结果表明, BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷兼具高的居里温度T_c约为879℃和强的压电性能d33约为16.2 pC/N、较好的压电性能温度稳定性,是一类压电性能优异的高温压电陶瓷.(本文来源于《物理学报》期刊2019年14期）
顾文[2]（2019）在《层状铁电氧化物Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)的结构调控和性能研究》一文中研究指出由于铁电氧化物中存在自发极化,能够使空间电荷层中的光生电子和空穴实现有效的分离并向相反方向迁移,从而抑制了载流子的复合,延长了载流子的寿命。铁电氧化物因为这种独特的性能而成为潜在的光催化材料,常见的如LiNb03、BaTi03和PbTi03等,这些钙钛矿型铁电氧化物目前己成功应用于半导体光催化。而这类铁电材料通常被认为是具有宽带隙的极化半导体,不利于可见光的吸收,同时由于其特殊的AB03型晶体结构的限制,使得它们通常很难制备出具有高比表面积的一维(1D)或二维(2D)纳米结构,从而大大限制了光催化的效率。此外,对于铁电氧化物来说,制备单畴的纳米颗粒也是提高铁电极化对光催化作用的关键所在。因此我们希望能够寻找新的、高效的并且结构可调控的铁电氧化物。近年来,利用层状钙钛矿材料进行光催化的研究受到了广泛的关注。这其中,含有铋元素的Aurivillius相氧化物更因其优异的可见光响应光催化活性而备受瞩目。含铋化合物带隙的减小是由于其中O 2p和Bi6s的轨道杂化,从而提高了价带位置。进一步的研究指出,Bi 6s-O 2p杂化价带的高度弥散性有利于光生空穴的高效迁移,从而促进了光催化反应的过程。Aurivillius相氧化物是层状钙钛矿的变体,具有规则的层状共生结构,是由n层类钙钛矿(An-1BnO3h+1)2-层和类萤石(Bi2O2)2+层,沿c方向周期性排列而成,这种特殊的结构使其通常具有铁电性,属于铁电氧化物一类。目前,因其作为单相铁电氧化物具有优异的光催化活性,激发了人们对这类Aurivillius相半导体的强烈研究兴趣。常见的研究包括1层结构的Bi2WO6和Bi2Mo06,2层结构的Bi3TiNbO9,3层结构的Bi4Ti3012和四层结构的BaBi4Ti4O15等,但对于更加复杂的多层体系的研究仍然非常稀少。最近,五层Aurivillius相氧化物Bi6Ti3Fe2O18(BFTO)因其铁电性、磁性和光学性质而备受关注。而对于纳米化的BFTO材料是否具有铁电性仍然有待研究,如何直接观察到一个BFTO纳米片/微米片上的畴结构也是一个技术难点。通过对BFTO纳米材料结构和形貌的调控,同时研究其中铁电性对其光催化性能的影响也是一个很有趣的方向。针对上述问题,本论文具体工作如下:第一章是文献综述,其中第一部分首先介绍了铁电材料的基本原理,其次概述了铁电极化对光催化的作用及机理研究,最后讨论了目前铁电氧化物作为光催化剂的问题与难点。第二部分首先介绍了Aurivillius相氧化物的结构特点,其次描述了其基本的性能特点及研究现状,最后讨论了其在光催化领域的发展情况。第二章主要介绍了Aurivillius相铁电氧化物BFTO的水热合成及其磁性和铁电性能的研究。通过水热法合成出具有不同尺寸大小的BFTO纳米片,研究了样品尺寸对其磁性的影响,发现其在常温下呈现出顺磁和反铁磁迭加状态,并具有一定的弱铁磁性。研究表明,小尺寸的BFTO纳米片,磁性反而越大,进一步计算发现其有效磁矩和eg电子的个数也更大。通过软X射线吸收光谱(XAS)测试了样品中磁性离子铁离子的L边,同样证明,小尺寸样品中eg电子数的增加,因而推断,样品磁性的增强,可能是由于样品中八面体晶格畸变的加剧。此外,通过调节合适的矿化剂浓度和反应时间,制备出了大尺寸的BFTO微米单晶片,测量了样品的铁电电滞回线,并利用压电力显微镜(PFM)表征了它的微观铁电畴,证实了材料中存在铁电性,这对于我们后续研究BFTO材料中铁电性对于光催化性能的影响做好了准备工作。第叁章设计合成了一种Bi6Fe2Ti3018-BiOBr(BFTO/BOB)铁电异质结构,并探索了其光解水产氧的性能。通过离子交换化学反应将部分铁电BFTO铁电纳米片转换为BOB,成功地合成了具有紧密2D/2D界面的BFTO/BOB异质结构。首次发现BFTO向BOB的转化是一种自限制过程,即在一定比例的BFTO/BOB下,即使添加更高浓度的氢溴酸,反应也将自动停止。这种现象归因于BOB较高的溶度积常数所引起的沉淀-溶解平衡。具有良好能带位置关系的2D/2D BFTO/BOB铁电异质结在全光谱照射下的产氧量分别是非铁电BFTO/BOB和纯相BFTO的两倍和七倍。通过软X射线吸收光谱,Mott-Schottky曲线和光电流测试,证明了界面处光生电子-空穴对的有效分离和转移。此外,实验证明,铁电BFTO和BOB界面处的铁电自发极化对提高光催化产氧的效率也具有一定的协同作用。第四章主要介绍了BFTO纳米线的合成及其光降解污染物的性能研究。通过静电纺丝结合退火的方式合成了直径为100-150 nm的介孔铁电BFTO纳米线。研究了烧结温度对形貌的影响,并用晶粒尺寸小于10 nm的Au纳米粒子修饰了纳米线表面,样品表现出较高的比表面积和良好的可见光响应光催化能力,可以实现对罗丹明B(RhB)的高效催化降解。此外,经过电晕极化后,样品的光催化降解效率得到了进一步的提高,暗示了 BFTO纳米线中铁电自发极化在促进光生电子-空穴对的分离和转移上起着十分重要的作用。理清多铁性光催化剂中的磁性对光催化过程的作用机制需要先对其磁性进行系统的研究,因此第五章的工作研究了Co/Fe共掺杂Bi7Fe3-xCoxTi3O21(BFCTO)取向陶瓷的磁晶各向异性与层数的关系。通过温和的无压烧结法制备出晶粒具有高度[00l]取向的Aurivillius相氧化物陶瓷,并且通过改变样品中钴的含量来调控样品中钙钛矿的层数,最终观察到材料具有独特的垂直磁各向异性和有趣的铁电各向异性。研究表明,取向陶瓷中的磁各向异性来源于材料本身的磁晶各向异性,并且它的易磁化方向沿着c轴。以五层结构为主的BFCTO取向陶瓷表现出最强的磁各向异性,而随着样品层数的降低,这种磁晶各向异性逐渐减弱。这种奇特的磁晶各向异性可能是由于材料中未淬灭的3d轨道与它特殊的层状晶体结构相结合产生的。第六章是论文的总结以及未来的研究展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
樊刚,江向平,江福兰,陈超,涂娜[3]（2018）在《Ce掺杂CaBi_8Ti_7O_(27)共生铋层状铁电陶瓷的结构与电学性能》一文中研究指出采用固相法制备了CaBi_8Ti_7O_(27–x) Ce(CBT–BIT–x Ce,x=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)共生铋层状结构陶瓷。利用X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜、Raman光谱、介电谱、阻抗谱对其结构和电学性能进行表征。Ce主要是以Ce~(3+)的形式占据类钙钛矿层的A位,也存在少量Ce~(4+)进入B位。Ce掺杂导致陶瓷晶格畸变增加从而提升了Curie温度。在高温区域陶瓷的晶粒对电传导起主要作用,Ce掺杂使陶瓷电导活化能增加是因为氧空位浓度的减少,进而导致介电损耗tanδ减小和压电常数d_(33)的提升。CBT–BIT–0.06Ce陶瓷样品具有最佳电性能:T_c=746℃,d_(33)=22 pC/N,tanδ=0.40%。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年09期）
戴玉强,高倩倩,刘振东[4]（2018）在《Ni掺杂对铋层状钙钛矿Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜微结构及铁电性能的影响》一文中研究指出利用化学溶液沉积法在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)基片上制备了Bi_6Fe_(2–x)Ni_xTi_3O_(18)(x=0,0.5,1.0,1.5)薄膜,研究了不同Ni掺杂量对Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜微结构和铁电性能的影响。X射线衍射和Raman光谱测试结果表明:当Ni掺杂量x=1.5时,薄膜仍能保持单相结构,晶格畸变和薄膜压应力随Ni掺杂量分别逐渐增大和减小。Ni掺杂薄膜具有Aurivillius相陶瓷材料典型的不规则扁平状颗粒。随着Ni掺杂量逐渐增加,薄膜的P_s和P_r先增大后减小,而Ec和漏电流逐渐增大。Ni掺杂导致的Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜晶格畸变增加,薄膜压应力减小和氧空位浓度增加是引起薄膜铁电性能变化的主要原因。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年09期）
林通[5]（2017）在《YIG/铁电层状磁电耦合结构中的静磁自旋波特性研究》一文中研究指出随着电子信息产业的飞速发展,微波信号处理器件在被广泛应用的同时,其要求也在不断提升,譬如既可以实现宽频带的调节又可以实现小范围精细调节的磁电双可调微波器件得到了越来越多的重视。相对于其他实现方式,静磁波器件以其频率高、损耗低、体积小、方便集成等优点吸引了众多的研究者,而如何充分利用铁磁材料激励出的静磁波的慢波特性,在实现磁场调节的同时实现工作频率等指标的电控可调,成为了相关研究课题中的热点。针对这一具有重要研究价值的课题,本论文以静磁表面波器件的研究设计和层状磁电耦合结构应用基础研究为重点,采用了理论计算与实验测试共同推进的研究模式。研究首先从静磁波的基本理论入手,建立静磁表面波激励和传输的计算模型,通过静磁近似得出了静磁表面波的色散方程,利用数学软件对其色散特性进行了分析,为设计制作可实现磁控调节的微波器件积累了理论依据;同时本文还研究了YIG薄膜与铁电材料层状结构的磁电耦合效应,通过本构方程和边界条件计算得到了磁电耦合系数,为使用层状结构的静磁波器件实现电控可调提供了理论支持。基于上述研究,本文通过计算辐射电阻以及对换能器的设计,利用厚度为20μm的YIG薄膜和PMN-PT压电陶瓷制作了一种磁电双可调MSW延迟线,要求实现中心频率在4.5~6.5GHz范围内以及群延时达到30~50ns范围内的磁控可调,同时满足电场对器件延时特性的小范围精细调节。经过实际测试,结果与理论基本一致,在工作频率范围内,磁场每30Oe的变化会导致中心频率约100MHz的漂移,在中心频率附近,群延时实现了20~60ns的磁场调节和3ns的电场调节,插入损耗约为-12dB,基本满足指标要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-03-01）
涂娜,江向平,邵红,杨帆,陈超[6]（2015）在《Ce改性0.9Bi_4Ti_3O_(12)-0.1SrBi_2Nb_2O_9铋层状铁电陶瓷结构与性能》一文中研究指出采用固相法制备了CeO_2掺杂改性的0.9Bi_4Ti_3O_(12)-0.1SrBi_2Nb_2O_9(BIT-SBN)铋层状铁电陶瓷材料。系统研究了CeO_2掺杂对BIT-SBN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构,样品的晶粒尺寸随着CeO_2掺杂量的增加而逐渐增大,并且沿a-b面的生长速度明显大于沿垂直c轴方向的生长速度;BIT-SBN基陶瓷的压电性能随着CeO_2的掺杂而显着提高,损耗明显降低。当CeO_2掺量为0.75 wt%时,样品具有最佳的电性能:压电常数d_(33)=28 pC/N,介电损耗tanδ=0.20%,机械品质因数Q_m=3015,居里温度T_C=595℃;并且此时样品具有良好的热稳定性,在高温器件领域具有一定的应用潜能。(本文来源于《中国陶瓷》期刊2015年12期）
江向平,杨帆,陈超,涂娜[7]（2014）在《Ce掺杂0.85Bi_4Ti_3O_(12)-0.15LiNbO_3铋层状铁电陶瓷的显微结构与性能(英文)》一文中研究指出采用固相法制备CeO2掺杂改性0.85Bi4Ti3O12-0.15LiNbO3(BTO-LN)铋层状压电陶瓷。借助于X射线衍射和扫描电子显微镜研究了CeO2掺量与BTO-LN陶瓷晶体结构和电性能的关系。结果表明:所有陶瓷样品均为单一的正交相结构;随CeO2掺量的增加,陶瓷的晶粒尺寸变大,Curie温度TC由653℃下降到617℃;CeO2掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d33随CeO2掺量的增加先增大后减小,相对介电常数εr表现出相反的变化趋势;当CeO2的掺入量为0.75%时,样品的电性能最佳,即d33=25pC/N,机械品质因数Qm=2 895,介电损耗tanδ=0.10%,TC=617℃。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2014年12期）
黄乃兴[8]（2014）在《铁电单晶层状结构中的乐甫波及其在重量传感器中的应用》一文中研究指出弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)和铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)具有非常优良的压电性能和机电性能。此类铁电单晶极有可能成为下一代高灵敏度超声波传感器的核心材料。在各类声波器件中,乐甫波重量传感器具有制作工艺简单、灵敏度高和低噪音等优点,因此成为当前液相生物传感器和气相传感器的研究热点。乐甫波(Love wave)是紧密附着在一个半无限介质之上的弹性波导层所引导的水平剪切波(SH wave)相互干涉的结果。目前,几乎所有乐甫波器件使用石英晶体作为传感器的基底材料。用于制作乐甫波器件波导层的材料主要集中在熔凝石英、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氧化锌等传统材料。为了设计具有更高灵敏度的重量传感器,本论文将PMN-PT和PZN-PT单晶应用于乐甫波传感器的压电基底,并提出单向碳纤维树脂复合材料(CFEC)波导层的概念。利用部分波理论对铁电单晶层状结构中声导波的传播特性进行了详细的研究。另外,利用微扰理论研究了不同构型乐甫波传感器的灵敏度和最佳设计参数。利用部分波法研究了铁电单晶层状结构中声导波的色散特性和位移分布。结果表明,在多个乐甫模式之间不存在交叉耦合,这有利于排除模式之间的交叉干扰。在频率一定时,随着波导厚度的增加,更多的声能将被集中在波导层中。与传统压电陶瓷相比,铁电单晶中乐甫波的振幅衰减较慢。这意味着单晶的声吸收较小。因此,铁电单晶更适合应用于高频、低损耗的乐甫波器件。分析了晶体组分和极化方向的改变对乐甫波传播特性的影响。结果表明,对于制造横波模式超声波传感器,应重点考虑组分在MPB附近且沿[011]c方向极化的单晶材料。基于微扰理论,研究了PMMA/PMN-PT和树脂/PMN-0.29PT构型的乐甫波重量传感器。因为PMMA和树脂的声吸收较大,结果导致器件的插入损耗很大,所以最佳波导层厚度不能实现。因此,引入了单向CFEC波导层的概念。通过分析色散特性和灵敏度曲线,发现乐甫波相速度变化最快的区域将产生最大的频移。对于CFEC波导/[011]c极化PMN-0.29PT单晶结构器件,当波长为24μm时,其最大灵敏度高达1230 cm2/g,这是目前乐甫模式器件所能达到的最大灵敏度。通过对不同PMN-PT单晶基底器件的研究,发现使用较大弹性常数66Ec、低密度的铁电单晶基底,可以提高重量传感器的灵敏度。对于不同PMN-PT单晶基底器件,其最大相对比例频率灵敏度max(||)fmSl随着归一化厚度最佳值(h/l)opt的减小而增加。这一现象的原因是器件的最佳工作频率随着(h/l)opt的减小而增加。研究了单向CFEC波导的声阻抗与声衰减之间的关系。结果表明,声衰减系数随着声阻抗的增大而减小。因此,在选择波导材料时,要尽量选取一些声阻抗较大、孔隙率较低的材料。分析了碳纤维取向对乐甫波传播特性的影响。结果表明,与碳纤维平行于声导波传播方向的情况相比,当波导层中的碳纤维垂直于声导波的传播方向时,色散曲线的分布变宽,主要原因是此时单向CFEC的弹性常数c66不变,但c44却变大了。提出了优化设计乐甫波重量传感器的两条基本指导规则。为了提高器件的灵敏度,首先,复合波导材料应选用低剪切波速、低密度、低声吸收的材料,且碳纤维平行于声导波的传播方向;其次,基底材料应选取弹性常数大(弹性良好,硬度偏大)、密度低、水平剪切波速度较大的高性能压电材料。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-09-01）
张发强,李永祥[9]（2014）在《铋层状结构铁电体的研究进展》一文中研究指出铋层状结构铁电体(BLSF)作为一种类钙钛矿无铅铁电压电材料,由于其在高温、高频以及非易失性铁电随机存储器等领域具有突出的综合优势,因而受到广泛关注。本文以BLSF的综合特征为基础,对其结构设计和微结构研究中存在的问题进行了详细探讨,并重点总结了近二十年来其在性能优化和薄膜制备中取得的进展。此外,本文还对一些以铁电为背景的新的研究方向做了介绍。最后提出了BLSF在未来发展中值得关注的几个重要问题。(本文来源于《无机材料学报》期刊2014年05期）
刘峰,陆毅青,李永祥[10]（2014）在《铋层状共生结构铁电体Bi_7Ti_4NbO_(21)的第一性原理计算》一文中研究指出铋层状共生结构铁电体Bi7Ti4NbO21具有天然的超晶格结构。采用基于密度泛函(DFT)的第一性原理计算对Bi7Ti4NbO21及其相关化合物进行了研究。计算得到Bi7Ti4NbO21的生成焓为-56.21 eV,带隙为0.796 eV,而对于组成单元Bi3TiNbO9和Bi4Ti3O12,生成焓分别为-30.72和-43.32 eV,带隙分别为2.535和2.436 eV。分析表明,共生结构Bi7Ti4NbO21相对于同组分的组成单元处于热力学亚稳态,其钙钛矿层是电子电导的主要影响因素,带隙相对于组成单元减小也是源于钙钛矿层的导带底的下移。(本文来源于《无机材料学报》期刊2014年01期）
层状结构铁电体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于铁电氧化物中存在自发极化,能够使空间电荷层中的光生电子和空穴实现有效的分离并向相反方向迁移,从而抑制了载流子的复合,延长了载流子的寿命。铁电氧化物因为这种独特的性能而成为潜在的光催化材料,常见的如LiNb03、BaTi03和PbTi03等,这些钙钛矿型铁电氧化物目前己成功应用于半导体光催化。而这类铁电材料通常被认为是具有宽带隙的极化半导体,不利于可见光的吸收,同时由于其特殊的AB03型晶体结构的限制,使得它们通常很难制备出具有高比表面积的一维(1D)或二维(2D)纳米结构,从而大大限制了光催化的效率。此外,对于铁电氧化物来说,制备单畴的纳米颗粒也是提高铁电极化对光催化作用的关键所在。因此我们希望能够寻找新的、高效的并且结构可调控的铁电氧化物。近年来,利用层状钙钛矿材料进行光催化的研究受到了广泛的关注。这其中,含有铋元素的Aurivillius相氧化物更因其优异的可见光响应光催化活性而备受瞩目。含铋化合物带隙的减小是由于其中O 2p和Bi6s的轨道杂化,从而提高了价带位置。进一步的研究指出,Bi 6s-O 2p杂化价带的高度弥散性有利于光生空穴的高效迁移,从而促进了光催化反应的过程。Aurivillius相氧化物是层状钙钛矿的变体,具有规则的层状共生结构,是由n层类钙钛矿(An-1BnO3h+1)2-层和类萤石(Bi2O2)2+层,沿c方向周期性排列而成,这种特殊的结构使其通常具有铁电性,属于铁电氧化物一类。目前,因其作为单相铁电氧化物具有优异的光催化活性,激发了人们对这类Aurivillius相半导体的强烈研究兴趣。常见的研究包括1层结构的Bi2WO6和Bi2Mo06,2层结构的Bi3TiNbO9,3层结构的Bi4Ti3012和四层结构的BaBi4Ti4O15等,但对于更加复杂的多层体系的研究仍然非常稀少。最近,五层Aurivillius相氧化物Bi6Ti3Fe2O18(BFTO)因其铁电性、磁性和光学性质而备受关注。而对于纳米化的BFTO材料是否具有铁电性仍然有待研究,如何直接观察到一个BFTO纳米片/微米片上的畴结构也是一个技术难点。通过对BFTO纳米材料结构和形貌的调控,同时研究其中铁电性对其光催化性能的影响也是一个很有趣的方向。针对上述问题,本论文具体工作如下:第一章是文献综述,其中第一部分首先介绍了铁电材料的基本原理,其次概述了铁电极化对光催化的作用及机理研究,最后讨论了目前铁电氧化物作为光催化剂的问题与难点。第二部分首先介绍了Aurivillius相氧化物的结构特点,其次描述了其基本的性能特点及研究现状,最后讨论了其在光催化领域的发展情况。第二章主要介绍了Aurivillius相铁电氧化物BFTO的水热合成及其磁性和铁电性能的研究。通过水热法合成出具有不同尺寸大小的BFTO纳米片,研究了样品尺寸对其磁性的影响,发现其在常温下呈现出顺磁和反铁磁迭加状态,并具有一定的弱铁磁性。研究表明,小尺寸的BFTO纳米片,磁性反而越大,进一步计算发现其有效磁矩和eg电子的个数也更大。通过软X射线吸收光谱(XAS)测试了样品中磁性离子铁离子的L边,同样证明,小尺寸样品中eg电子数的增加,因而推断,样品磁性的增强,可能是由于样品中八面体晶格畸变的加剧。此外,通过调节合适的矿化剂浓度和反应时间,制备出了大尺寸的BFTO微米单晶片,测量了样品的铁电电滞回线,并利用压电力显微镜(PFM)表征了它的微观铁电畴,证实了材料中存在铁电性,这对于我们后续研究BFTO材料中铁电性对于光催化性能的影响做好了准备工作。第叁章设计合成了一种Bi6Fe2Ti3018-BiOBr(BFTO/BOB)铁电异质结构,并探索了其光解水产氧的性能。通过离子交换化学反应将部分铁电BFTO铁电纳米片转换为BOB,成功地合成了具有紧密2D/2D界面的BFTO/BOB异质结构。首次发现BFTO向BOB的转化是一种自限制过程,即在一定比例的BFTO/BOB下,即使添加更高浓度的氢溴酸,反应也将自动停止。这种现象归因于BOB较高的溶度积常数所引起的沉淀-溶解平衡。具有良好能带位置关系的2D/2D BFTO/BOB铁电异质结在全光谱照射下的产氧量分别是非铁电BFTO/BOB和纯相BFTO的两倍和七倍。通过软X射线吸收光谱,Mott-Schottky曲线和光电流测试,证明了界面处光生电子-空穴对的有效分离和转移。此外,实验证明,铁电BFTO和BOB界面处的铁电自发极化对提高光催化产氧的效率也具有一定的协同作用。第四章主要介绍了BFTO纳米线的合成及其光降解污染物的性能研究。通过静电纺丝结合退火的方式合成了直径为100-150 nm的介孔铁电BFTO纳米线。研究了烧结温度对形貌的影响,并用晶粒尺寸小于10 nm的Au纳米粒子修饰了纳米线表面,样品表现出较高的比表面积和良好的可见光响应光催化能力,可以实现对罗丹明B(RhB)的高效催化降解。此外,经过电晕极化后,样品的光催化降解效率得到了进一步的提高,暗示了 BFTO纳米线中铁电自发极化在促进光生电子-空穴对的分离和转移上起着十分重要的作用。理清多铁性光催化剂中的磁性对光催化过程的作用机制需要先对其磁性进行系统的研究,因此第五章的工作研究了Co/Fe共掺杂Bi7Fe3-xCoxTi3O21(BFCTO)取向陶瓷的磁晶各向异性与层数的关系。通过温和的无压烧结法制备出晶粒具有高度[00l]取向的Aurivillius相氧化物陶瓷,并且通过改变样品中钴的含量来调控样品中钙钛矿的层数,最终观察到材料具有独特的垂直磁各向异性和有趣的铁电各向异性。研究表明,取向陶瓷中的磁各向异性来源于材料本身的磁晶各向异性,并且它的易磁化方向沿着c轴。以五层结构为主的BFCTO取向陶瓷表现出最强的磁各向异性,而随着样品层数的降低,这种磁晶各向异性逐渐减弱。这种奇特的磁晶各向异性可能是由于材料中未淬灭的3d轨道与它特殊的层状晶体结构相结合产生的。第六章是论文的总结以及未来的研究展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
层状结构铁电体论文参考文献
[1].郑隆立,齐世超,王春明,石磊.高居里温度铋层状结构钛钽酸铋(Bi_3TiTaO_9)的压电、介电和铁电特性[J].物理学报.2019
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