钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性

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1、学校代码：10126分类号：——学号：墨!至垒鱼QQ璺编号：——论文题目钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性学院：物理科学与技术学院专业：物理学研究方向：材料物理姓名：云麒指导教师：赵世峰副教授周文平副教授2015年5月1日㈣圳㈣㈣Ⅷ舢删咖Ⅲ咖Y284011原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除本文已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内莹直太堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：

2、动多．引指导教师签名：日期：在学期间研究成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者令后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。学位论文作者签名：丕盘指导教师签名：日期：笠!墨1日期：内蒙古大学硕士学位论文

3、钬、锰共掺杂铁酸铋纳米薄膜多铁特性摘要同时具有两种或两种以上初级铁性体特征的单相化合物材料为多铁材料，其在磁电数据存储设备、自旋电子器件及磁电容设备等多领域有着极佳的应用前景，因此被广泛研究。作为多铁材料中的代表，钙钛矿结构BiFe03是目前发现的唯一一种在室温下同时具有铁电性与反铁磁性的单相多铁材料，因此BiFe03无论是从理论上还是实践上都有很高的研究价值。然而，BiFe03也存在着一些缺点，BiFe03的铁磁性、铁电性及疲劳性能都较差，这些缺点成为了BiFe03通往实际应用道路上面的障碍。因此，出现了许多方法来改善其多铁性，比如使用元素掺杂进行改性研究，又或是使用分子束外延

4、制备薄膜。在这些方法中，掺杂改性研究对于提高BiFe03的多铁特性十分有效。基于以上的这些内容，我们选取Mn与Ho元素对BiFe03掺杂改性。我们通过化学溶胶凝胶法在Pt(100)／Ti／Si02／Si衬底上面分别制备出BiFe03(BFO)、Bio．9Hoo．1Fe03(BHFo)、BiFeo．9M110．103(BFMo)及B沁Hoo．1Feo．9MIlo．103(BHFMO)纳米薄膜，并分别对这四种薄膜进行微观结构、表面形貌、铁磁性、铁电性及铁电疲劳性能的测试。对测试结果分析后发现，相较于纯BFO薄膜，元素掺杂BH咿0、BFMO及B心Mo薄膜的铁磁性、铁电性及疲劳性能均得到

5、显著改善。这是由于掺杂Ho元素与Mn元素的BFO薄膜产生晶格畸变，并且其氧空位也得到了有效控制。Ho元素与Mn元素共掺杂改性实验为进一步研究BF0材料的多铁性提供了一种l内蒙占大学硕士学位论文切实可用的方法。关键词：多铁性；结构转变；铁磁性：铁电性；铁电疲劳；掺杂内蒙古火学硕士学位论文THEMUIJIFERROICPROPERTIES0FHoANDMnC0．DOPINGBiFe03THINFILMSABSTRACTMultiferroicmateriaIs，whichexhibitthecoexistenceofatleaLsttwoferroicproperties(ferro

6、electric，ferromagneticor，ferroelastic)，haVebeenstudiedextensivelyduetoboththeirrichphysicsaJldtheirwidepotentialapplications，whichopensupanentirelynewperspectiVeofmagnetic／ferroelectricdatastoragemedia，spin．baSeddeVices(spintronics)，magneto—capacitiVedeVices，magneticsensorsnonvolatilememo巧，ra

7、ndomaccessmemo巧，etc．AsoneofrepresentatiVesinglephasemultiferroics，BiFe03(BFo)withperoVskitestructure，exhibitssimultaneouSlyferroelectricbehaViorwithhighferroelectricCurietempera：tureandG-typeantifIerromagneticbehaViorwitharelatiVelyhighN6elte