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Ti掺杂BiFeO₃陶瓷的结构和铁电性能研究

郑朝丹 , 张端明 , 刘心明 , 刘超军 , 余春荣 , 于军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00745

用固相反应法制备了BiFe_1-xTi_xO₃(BFTxO)陶瓷样品，研究了不同Ti掺杂量对BFO陶瓷结构、形貌、铁电性能和铁电-顺电相变温度(T_c)的影响. XRD结果表明，当Ti含量x从0增大到0.2，相的结构由菱方钙钛矿逐渐变为斜方结构. Raman光谱的测试和模拟也证实了掺Ti后晶体结构有向三斜晶系转变的趋势. I-V曲线说明Ti掺杂显著降低了BFO陶瓷的漏电流，当Ti掺杂量为0.05时，漏电流最小，在100V电压下，漏电流密度为7.3×10^－6A/cm². Ti掺杂还增强了BFO陶瓷的铁电性，Ti掺杂量为0.05时的剩余极化强度甚至是纯BFO的两倍. 另外，DTA测试显示，Ti掺杂能影响BFO的铁电顺电相变温度. 随着Ti掺杂量的增加，铁电顺电相变温度逐渐降低.

关键词: BiFe_1-xTi_xO₃陶瓷 , ferroelectric property , leakage conduction

Ti掺杂BiFeO3陶瓷的结构和铁电性能研究

郑朝丹 , 张端明 , 刘心明 , 刘超军 , 余春荣 , 于军

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00745

用固相反应法制备了BiFe1-xTixO3(BFTxO)陶瓷样品,研究了不同Ti掺杂量对BFO陶瓷结构、形貌、铁电性能和铁电-顺电相变温度(Tc)的影响.XRD结果表明,当Ti含量x从0增大到0.2,相的结构由菱方钙钛矿逐渐变为斜方结构.Raman光谱的测试和模拟也证实了掺Ti后晶体结构有向三斜晶系转变的趋势.Ⅰ-Ⅴ曲线说明Ti掺杂显著降低了BFO陶瓷的漏电流,当Ti掺杂量为0.05时,漏电流最小,在100V电压下,漏电流密度为7.3×10-6 A/cm2.Ti掺杂还增强了BFO陶瓷的铁电性,Ti掺杂量为0.05时的剩余极化强度甚至是纯BFO的两倍.另外,DTA测试显示,Ti掺杂能影响BFO的铁电-顺电相变温度.随着Ti掺杂量的增加,铁电-顺电相变温度逐渐降低.

关键词: BiFe1-xTixO3陶瓷 , 铁电性能 , 漏电流

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