导读:本文包含了多铁性材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多铁性,磁电耦合,高压合成,多阶有序钙钛矿
多铁性材料论文文献综述
周龙,王潇,张慧敏,申旭东,董帅[1]（2018）在《多阶有序钙钛矿多铁性材料的高压制备与物性》一文中研究指出钙钛矿是研究磁电多铁性最重要的材料体系之一.由于高的结构对称性,在以往的立方钙钛矿晶格中尚未发现多铁现象.另外,现有的单相多铁性材料很难兼容大电极化和强磁电耦合,严重制约多铁性材料的潜在应用.本文简单综述了利用高压高温条件制备的两个多阶有序钙钛矿氧化物的磁电多铁性质.在具有立方晶格的多阶钙钛矿LaMn_3Cr_4O_(12)中,观察到自旋诱导的铁电极化,表明该材料是第一个被发现的具有多铁性的立方钙钛矿体系.在另一个多阶有序钙钛矿BiMn_3Cr_4O_(12)中,随温度降低该材料依次经历了I类多铁相和II类多铁相.正因为这两类不同多铁相的同时出现,BiMn_3Cr_4O_(12)同时展示了大的电极化强度和强的磁电耦合效应,并且通过不同的电场调控可实现四重铁电极化态,为开发多功能自旋电子学器件与多态存储提供了先进的材料基础.(本文来源于《物理学报》期刊2018年15期）
倪波[2]（2018）在《多铁性材料铁酸铋的制备研究》一文中研究指出采用溶胶凝胶法制备了铁酸铋粉体,研究了不同溶剂、柠檬酸用量和煅烧温度对粉体相结构的影响。结果表明:制得的样品均为钙钛矿结构,使用乙醇、乙二醇作溶剂制备的铁酸铋粉体含有少量的Bi_2Fe_4O_9和Bi_(25)FeO_(40)杂相;使用乙醇和乙二醇混合溶剂,柠檬酸为阳离子1.2倍,煅烧温度为750℃时,制得纯相铁酸铋粉体。(本文来源于《广东化工》期刊2018年13期）
周龙[3]（2018）在《新型多铁性材料的高压合成及物性研究》一文中研究指出在磁电多铁性材料中,磁有序和铁电极化的相互共存甚至强烈耦合具有丰富的物理内涵与应用前景。本论文利用独特的高压高温实验条件,制备了两种新型A位有序钙钛矿多铁性材料,表征了材料的晶体结构,研究了材料的综合物理性质,并探索了相关的微观物理机制。主要内容如下:1.利用高压高温合成条件,首次获得了新型A位有序钙钛矿多铁性材料BiMn_3Cr_4O_(12)。同步辐射、中子衍射、磁化率、介电常数、电极化等综合测试分析表明,该化合物在125 K形成I类多铁相,其铁电极化来自于Bi~(3+)离子的孤对电子效应,磁有序源于Cr~(3+)离子的超交换相互作用,电滞回线显示剩余极化为1.4μC cm~(-2),表明材料具有大的铁电极化强度。进一步降温到48 K时,特殊的磁有序结构诱导II类多铁相,其磁电耦合系数高达71 ps/m。以上实验表明,BiMn_3Cr_4O_(12)是少有的I、II类多铁相共存的单相功能材料,同时展示了大的电极化强度和强的磁电耦合效应,并且低温下通过电场调控可实现四重铁电极化态,为开发多功能自旋电子学器件与多态存储提供了先进的材料基础。2.通过高温高压手段,制备了A位有序钙钛矿Cd Mn_3Mn_4O_(12),发现电荷、轨道、自旋、晶格等多种自由度在该体系中相互耦合,从而导致一系列相变。CdMn_3Mn_4O_(12)在88 K和41 K时均发生反铁磁相变。高温磁有序相在磁场的诱导下表现出线性磁电耦合效应,但不能形成自发铁电极化,表明高温磁有序相为顺电相。通过磁介电和磁释电等系列测试,发现低温磁有序相为铁电相,自旋诱导的电极化强度约为0.02μC/cm~2。同时发现CdMn_3Mn_4O_(12)具有很大的磁介电效应,可高达23.5%。中子衍射结果表明,高温磁有序相中轨道序形成特殊调制的轨道波,自旋序形成螺旋结构,他们的传播周期存在倍数关系,磁-轨道耦合是公度的。在低温磁有序相中,传播周期的倍数关系被破坏,磁-轨道耦合变为非公度的。因而,低温磁相的铁电性是由非公度的磁-轨道耦合诱导的,这是第一次观察到轨道序调制的磁有序诱导出铁电性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01）
应鹏展[4]（2018）在《掺杂Bi_(m+1)Fe_(m-3)Ti_3O_(3m+3)多铁性材料的制备与磁电性能研究》一文中研究指出多铁性材料作为一种同时具有铁电性和铁磁性的材料,由于其潜在的应用价值和其中复杂的磁电理论机制而被广泛研究。Bim+1Ti3Fem-3O3m+3为一种Bi层状钙钛矿结构的单相多铁性材料,它在较低层数具有一定的铁电性和较高层数时具备的磁性,被认为是最可能实现室温多铁性的单相材料之一。本课题合成了纯相及掺杂的Bim+1Ti3Fem-3O3m+3(m=4,5,6,7)粉末及陶瓷,通过XRD和拉曼等研究了其晶体结构,并进而表征了其磁电性能,对该类材料中结构对性能的影响进行了探究。SEM、拉曼光谱和TEM研究表明溶胶凝胶法制备出的粉体成分均匀,其晶体结构为片状晶,材料在层数增加时基本保持复杂的层状结构,物相为纯相正交相。研究发现,溶胶凝胶法制备Bim+1Ti3Fem-3O3m+3及其掺杂组分时,需要严格控制溶剂和催化剂的比例,在合适的工艺控制下才能获得均一稳定的干凝胶粉末。对于获得的干凝胶,需要采用分段煅烧的方式,即先加热到300 oC左右保温去除有机物,再加热至800 oC以上保温结晶的工艺批量获得纯相陶瓷粉体。Bim+1Fem-3Ti3O3m+3陶瓷的XRD精修结果表明,随着层数的增多,材料的a、b和c值均增大,c值随层数增加线性增加。材料的铁电性随层数增加而减弱,在层数大于5时几乎无铁电性。材料的介电常数随层数的增加而降低,与铁电性能符合。室温下材料的磁性随层数增加而增强。对于Nd掺杂的陶瓷,Nd进入类钙钛矿结构中的B位,取代Bi元素。陶瓷烧结性能获得明显提升,致密度可达96%。同时陶瓷的铁电性能显着提升,击穿场强从80 k V提升至180 k V左右,掺杂量为0.5时剩余极化值可达15.2μC/cm2。Nd元素对于陶瓷的磁性提升较少,室温下Nd掺杂组分仍为顺磁性。磁性离子Co/Ni/Mn掺杂后显着的改变了Bi6Fe2Ti3O18陶瓷的磁性能,特别是对于x=0.5的掺杂组分,Co掺杂后陶瓷在室温和低温下均为铁磁性,具有较高的磁化率,Ms=4.21 emu/g,通过拉曼光谱分析和波尔磁子数计算可以判断该磁性来源于材料本身结构而不是杂质;Ni掺杂后材料的磁性稍弱,最大磁化值为3.48emu/g;而Mn掺杂后材料在低温下表现出超顺磁性,室温下仍然为顺磁性。同时,Co掺杂对陶瓷的铁电性能也有显着的提升,材料的漏电流明显减小,剩余极化值为9.6μC/cm2。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
熊建功,张创伟,王康,孔令仪,赵弋菲[5]（2018）在《Sr、Co共掺多铁性材料BiFeO_3的性能》一文中研究指出利用溶胶-凝胶法制备了BiFeO_3、Bi_(0.95)Sr_(0.05)FeO_3、BiFe_(0.95)Co_(0.05)O_3和Bi_(0.95)Sr_(0.05)Fe_(0.95)Co_(0.05)O_3样品,并对样品的结构、形态、元素含量、铁电性和铁磁性进行了研究。结果表明,共掺杂样品Bi_(0.95)Sr_(0.05)Fe_(0.95)Co_(0.05)O_3的晶体结构发生了变化,铁电性明显增强,但漏电流变大;Bi_(0.95)Sr_(0.05)FeO_3、BiFe_(0.95)Co_(0.05)O_3样品的磁性都有所增强,但Bi_(0.95)Sr_(0.05)Fe_(0.95)Co_(0.05)O_3样品的磁性并没有随着Sr和Co的共同掺杂而进一步提高,从氧空位浓度、Fe-O共价键结构的变化和晶体尺寸叁个方面对产生这种现象的原因进行了分析。(本文来源于《材料导报》期刊2018年10期）
张大龙,陈志伟,黄伟川,李晓光[6]（2017）在《层状类钙钛矿多铁性材料研究进展》一文中研究指出多铁性材料的自旋、电荷、轨道、晶格等多重有序存在着复杂的相互作用,且对磁场、电场、光场、应变和温度等多种外界环境敏感,从而表现出一些新奇的物理现象,使其在存储器、传感器、微波等领域中有重要的应用价值。随着对单相多铁材料研究的深入,人们已从简单钙钛矿结构的多铁性研究转向复杂的层状类钙钛矿体系,其丰富而复杂的结构给人们提供了更广泛的设计和调控空间。介绍并分析了如Double-Perovskite(DP)、Ruddlesden-Popper(RP)、Aurivillius(AU)以及A_nB_nO_(3n+2)系列等层状类钙钛矿多铁性特征的研究进展。人们已发现Bi_2FeCrO_6等DP体系、(1–x)(Ca_ySr_(1–y))_(1.15)Tb_(1.85)Fe_2O_7–xCa_3Ti_2O_7等RP体系、Bi_4NdTi_3Fe_(1–x)Co_xO_(15_–Bi_3NdTi_2Fe_(1–x)Co_xO_(12–δ)等AU体系以及La_6(Ti_(0.67)Fe_(0.33))_6O_(20)层状材料等,均具有室温或近室温多铁性。最后提出了当前面临的问题和对未来的展望。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2017年12期）
杨文亚[7]（2017）在《微波辅助制备复合多铁性材料及性能研究》一文中研究指出多铁性材料是指同时包含两种及两种以上铁的基本性能的材料。近年来,复合多铁性材料成为了国内外研究的热点,在磁电传感器、数据存储器、压电换能器等方面都有很大的应用价值。微波烧结是新一代烧结方法,是近年来迅速发展起来的一种快速烧结陶瓷的新技术。与常规烧结相比,它具有烧结温度低、烧结时间短、加热效率高、安全无污染等特点,并且在陶瓷性能方面微波烧结也优于常规烧结。本论文选取CoFe_2O_4/BaTiO_3为研究对象,采用微波辅助烧结的方式,研究了不同烧结温度、不同复合比例等因素对材料结构性能的影响。具体内容及主要结论如下:1.采用溶胶凝胶法分别制备铁电相BaTi03粉体和铁磁相CoFe_2O_4粉体,通过改变煅烧温度、保温时间、分散剂的含量等几个因素,探索出最佳的制备BaTiO_3粉体的条件为煅烧温度选取1000℃,保温时间选取1h,分散剂聚乙二醇6000的含量选取5%;最佳的制备CoFe_2O_4粉体的条件为煅烧温度选取700℃,保温时间选取2h。2.选择最佳条件下制备得到的BaTiO_3粉末和CoFe_2O_4粉末,进行复合多铁性材料CoFe_2O_4/BaTiO_3的研究。通过改变锻烧温度、保温时间等几个因素,对CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷进行铁电性能、铁磁性能等研究。本论文采取了微波辅助烧结溶胶凝胶法和微波辅助烧结粉末混合法两种方法制备CoFe_2O_4/BaTiO_3复合陶瓷。两种方法制备的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷样品内部都会存在一些小的气孔,样品并没有完全致密化,其中,微波辅助烧结粉末混合法制备的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷的致密度要稍微差一些。但是两种不同的复合方式制备得到的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷致密度比常规烧结要高,而且烧结时间大幅度缩短。对比两种方式制备的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷的磁性能和铁电性能,可以看出在其它条件相同的情况下微波辅助烧结粉末混合法制备的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷比微波辅助烧结溶胶凝胶法制备的CoFe_2O_4/BaTiO_3陶瓷的磁性能和铁电性能都要好一些。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2017-05-24）
王瑞琦[8]（2017）在《基于凝聚态核磁共振的多铁性材料及新型钒酸盐材料的物性研究》一文中研究指出近年来,在凝聚态物理方向,对新材料的探究不再是唯一的热点,随着技术的提高,人们开始转向使用更先进的技术对一些常规的材料进行更进一步的探究。本文就主要使用核磁共振技术对常见的铜基非氧化物多铁性材料CuBr_2、CuCl_2进行铁电转变温度性质的测量,并通过加压来提高其转变温度,从而找到两者之间的关联。还对新型的钒酸盐化合物NaKV_4O_9·2H_2O进行更加详尽的核磁共振测量,进一步得到其自旋能隙。在第一章里我们首先对多铁性材料和钒酸盐化合物的基本结构和研究现状进行了基本的介绍。在第二章里我们对核磁共振技术的原理和核磁共振在凝聚态物理中的实际应用及论文中其他相关的实验手段进行了详细的介绍。在第叁章里我们对多铁性材料CuBr_2进行了常压下的核磁共振测量并通过加压来获得不同压力下的铁电转变温度的变化,并且进一步使用介电常数的方法进行了验证。通过测量我们发现转变温度随压力的增大而增大,并且符合一定的拟合公式。在第四章里我们进一步对另一种多铁性材料CuCl_2进行不同压力下的介电常数的测量。通过测量我们也发现了同样的现象,但是增大幅度与CuBr_2不同,我们认为这可能与材料的晶格结构有关。在第五章我们通过对一种新型的钒酸盐化合物NaKV_4O_9·2H_2O进行核磁共振测量,通过对测量得到的奈特位移、自旋晶格弛豫率、共振谱线半高宽进行整理拟合得到了其自旋能隙的大小。通过核磁共振技术我们得出多铁性材料的铁电转变温度都与压力呈现一定的关系,并且计算出了NaKV_4O_9·2H_2O的自旋能隙。(本文来源于《青岛大学》期刊2017-05-16）
宋俊达[9]（2017）在《磁阻挫多铁性材料CuFe_(1-x)Ga_xO_2和ErMnO_3的单晶生长与低温物性》一文中研究指出多铁性材料由于在磁电子学、自旋电子学、磁记录技术等方面的潜在应用价值而成为凝聚态物理学研究的热点。广义的多铁性通常指在固体物质中磁序和电序之间出现的一种耦合效应。磁阻挫材料通常具有复杂的磁结构相变,其中一些特殊磁序的出现可能会使空间反演对称性破缺,从而使电序发生改变。叁角晶格CuFe02和六角的ErMn03被证实是两个典型的具有阻挫磁性的单相多铁性材料,深入研究其复杂的磁性质对于我们理解其多铁性产生的机制是十分重要的。本论文的主要工作是生长出高质量的CuFe1xGaxO2(x = 0,0.035,0.08,0.12)和ErMnO3单晶,并通过磁化率、比热以及热导率性质的表征,对材料的磁性质做深入的研究。本论文共有叁个章节,每一章节的主要内容如下:在第一章,我们首先介绍了以自旋-轨道和自旋-晶格耦合为基础的多铁性产生机制,然后又分别详细介绍了有关CuFe02、CuFe1xGaxO2以及ErMn03的磁性和多铁性的研究进展。第二章主要介绍了光学浮区法生长CuFe1xGaO2(x = 0,0.035,0.08,0.12)单晶的过程与低温物性的研究。通过在生长初期不断降低加热功率,可以有效抑制Fe2O3的还原并最终获得高质量的CuFe1-xGaxO2单晶样品。通过磁化率表征我们发现CuFe1xGaxO2的磁各向异性随掺杂量的增加而明显的减弱。比热测量结果表明掺杂样品的低温比热要远大于x = 0的样品,说明掺杂样品的基态具有更强烈的磁激发。作为对比,掺杂样品的低温热导率相比x = 0的样品受到了明显的抑制,这应该是由于掺杂样品中磁激发对声子有更为强烈的散射效应。而且,x = 0和0.035的样品的κ(T)在磁转变温度附近都出现了明显的异常,这是相变处强烈的自旋涨落对声子的散射造成的。加c方向磁场,x = 0的样品的κ(H)等温线在磁转变场处出现了台阶式的跳变,x = 0.035和0.08的样品的κ(H)等温线在磁转变场处也出现了极小值行为。除此之外,x = 0,0.035和0.08的样品的κ(H)等温线在升降场过程中还出现不可逆行为,不可逆性产生的原因在这里也进行了讨论。对于CuFe1xGaxO2体系,由于强烈的自旋-声子耦合,热导率的行为可以很好的反映磁性质的变化。在第叁章,我们通过磁化强度、比热以及热输运的测量手段对ErMnO3单晶的磁性和磁转变行为进行了研究。磁化强度M(H)显示,ErMn03在0.8,12以及28 T处共出现了叁次磁转变。零场比热C(T)在2.2 K处出现了尖峰,对应Er3+的磁转变。低温热导率的结果表明:磁场平行于ab面时,κ(H)等温线在1-1.25T处出现了尖锐的低谷;磁场沿c方向,κ(H)在0.5-0.8T处出现了台阶式的增长。κ(H)曲线上的转变场和磁化曲线上的转变场有很好的对应,热导率异常可以用自旋-声子散射的图像得以解释。结合以上实验结果,我们讨论了ErMn03在低温下的磁结构和磁转变行为。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-05）
丁云[10]（2017）在《钙钛矿氧化物掺杂实现多铁性材料的物理特性研究》一文中研究指出在多铁性新材料研发中,除了大规模的实验探索之外,第一性原理计算为多铁性新材料电子结构设计与合成提供了有利的分析指导工具。本文运用基于密度泛函理论的第一性原理计算的方法,研究了Co掺杂的BaTiO_3材料的电子结构及磁特性。研究表明对于单个Co掺杂的BaTiO_3结构,在没有氧空位的情况下Co离子没有净磁矩,总的态密度无带隙存在,因而无法实现多铁性。在考虑Co离子、氧空位(Ov)同时存在的情况下,氧空位位于掺杂的Co离子的最近邻形成Co-Ov集团结构时最稳定。此外,为了研究掺杂对体系的磁相互作用的影响,在体系中考虑引入各种不同构型下的两对Co-Ov集团。研究表明两对Co-Ov集团更趋向于沿着自发极化(c轴)方向线性排列;由总的态密度可知,体系的带隙存在,从而可以实现铁电性。通过第一性原理计算的方法,不仅研究了氧空位在Co掺杂的BaTiO_3材料中实现多铁性所起的重要作用,很好地解释了实验现象;而且为在常规铁电材料中通过掺杂的方法实现多铁性提供了一条有效途径。另一方面,本文还对量子顺电体EuTiO_3及其掺杂结构的磁熵效应进行了理论研究,利用横场伊辛模型和海森堡模型结合的方法研究了Eu_(1-x)Ba_(x )TiO_3(0.0￡x￡0.9)的磁熵特性,结构中磁电耦合部分考虑引入一个耦合项来处理,计算结果表明低浓度掺杂时体系具有较大的磁熵效应,计算结果和实验结果十分吻合,为基于磁熵效应的磁制冷技术的研究提供了很好的指导。(本文来源于《苏州大学》期刊2017-04-01）
多铁性材料论文开题报告
（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：
采用溶胶凝胶法制备了铁酸铋粉体,研究了不同溶剂、柠檬酸用量和煅烧温度对粉体相结构的影响。结果表明:制得的样品均为钙钛矿结构,使用乙醇、乙二醇作溶剂制备的铁酸铋粉体含有少量的Bi_2Fe_4O_9和Bi_(25)FeO_(40)杂相;使用乙醇和乙二醇混合溶剂,柠檬酸为阳离子1.2倍,煅烧温度为750℃时,制得纯相铁酸铋粉体。
（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。
多铁性材料论文参考文献
[1].周龙,王潇,张慧敏,申旭东,董帅.多阶有序钙钛矿多铁性材料的高压制备与物性[J].物理学报.2018
[2].倪波.多铁性材料铁酸铋的制备研究[J].广东化工.2018
[3].周龙.新型多铁性材料的高压合成及物性研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2018
[4].应鹏展.掺杂Bi_(m+1)Fe_(m-3)Ti_3O_(3m+3)多铁性材料的制备与磁电性能研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].熊建功,张创伟,王康,孔令仪,赵弋菲.Sr、Co共掺多铁性材料BiFeO_3的性能[J].材料导报.2018
[6].张大龙,陈志伟,黄伟川,李晓光.层状类钙钛矿多铁性材料研究进展[J].硅酸盐学报.2017
[7].杨文亚.微波辅助制备复合多铁性材料及性能研究[D].上海应用技术大学.2017
[8].王瑞琦.基于凝聚态核磁共振的多铁性材料及新型钒酸盐材料的物性研究[D].青岛大学.2017
[9].宋俊达.磁阻挫多铁性材料CuFe_(1-x)Ga_xO_2和ErMnO_3的单晶生长与低温物性[D].中国科学技术大学.2017
[10].丁云.钙钛矿氧化物掺杂实现多铁性材料的物理特性研究[D].苏州大学.2017