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溶胶凝胶法制备Sm掺杂铁酸铋(001)外延薄膜的相关研究
发布时间:2020-12-14     作者:zhn   分享到:

溶胶凝胶法制备Sm掺杂铁酸铋(001)外延薄膜的相关研究

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溶胶凝胶法制备Sm掺杂铁酸铋(001)外延薄膜

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致使使用夹杂能得到较高的压阻特性,室内温度多铁涂料铁酸铋BiFeO3近些年被越越多越看作有发展空间区域的无铅压阻涂料而被应用软件。使用溶胶凝露法在(001)单晶硅掺铌钛酸锶SrTiO3衬底上分离纯化了夹杂12%Sm的BiFeO3概念透气膜。使用倒易空间区域图和散发出电镜证明了概念性。散发出电镜也证明了R3c和Pbam相在该透气膜中的共处。使用压阻力显微镜观察測試了透气膜从室内温度到200℃的畴构造设计和压阻加载的变。在110℃到170℃,畴会比较活跃度高的,畴构造设计造成显著变化。


利用脉冲激光沉积(PLD)方法在LaAlO3单晶衬底上外延生长BiFeO3,得到了菱方四方的(R-T)MPB。用压电响应力显微镜(PFM)观察到,由于四方相和菱方相的共存,材料的压电响应有了明显的改善。类似地,Takeuchi等人在BiFeO3的A位引入了Sm、Gd和Dy等镧系元素,从而发现了一个菱方正交的(R-O)MPB。假设随着掺杂量的增加,稀土元素半径变小将导致压电反铁电顺电相变。MPB位于反铁电-顺电相界面。 这些工作也是基于利用PLD制备的外延薄膜和人们对稀土掺杂的BFO的兴趣中激发而来的。硅衬底上多晶薄膜和掺钐的BFO块体陶瓷的压电响应也得到了改善。然而,至今还没有直接观察到这些材料的反铁电行为。


在调查探讨中,小说作家们备制了12%Sm掺入的BiFeO3本质保护膜和珍珠棉。按照溶胶-抑菌凝胶法在掺铌的SrTiO3(001)衬底上备制保护膜和珍珠棉。该组成各自于温下相设备构造的MPB,预期在在常温中会再次发生变迁。要为调查探讨该的原材料的使用性能,在温至200℃範圍内观查到铁电畴,用PFM步骤不规则定性分析了铁电畴随温的变迁。除了英语对相位设备构造的观查外,还进行switching spectroscopy PFM(ss-pfm)调查探讨了温在nm限度下对压阻卡死的反应。SS-PFM表明了铁电向反铁电相的相变。其次,在相的边界处会发现了明显的的压阻卡死。

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图1(a)提示了产品的检样的从表面形貌,发现凸显的晶界。图1(b)提示了12%Sm参杂BiFeO3塑料膜的XRD图谱。塑料膜和衬底的(001)衍射峰明白探及,其他一些衍射峰在常用对数经纬度下近乎看不了。用微信同步扩散XX射线进一步推动骤实行了RSM。HL地方中的(002)经营的模式英文和HK地方中的(113)经营的模式英文差别如同1(c)和(d)如下。XRD和RSM讲解发现塑料膜还具有较好的概念性。从RSM谱图发团,算出了12%Sm参杂BiFeO3产品的检样的晶格运作:apc = bpc=3.906Å, cpc=3.958Å。根据其概念性质,a和b值与衬底SrTiO3(3.905Å)特别说出。在概念BiFeO3塑料膜中,(113)经营的模式英文沿面内(IP)方问的反射率发现晶格很多定状态的变松,这在概念BiFeO3塑料膜中是最常见的状况。因为塑料膜板厚的加强,晶格失配激发的压缩成载荷会逐渐衰弱。根据夹持负效应,参杂产品的检样的c值比衬底太多了,而Sm3+相于Bi3+的表面积较小,则比BiFeO3塑料膜的c值小得多。


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高分别散发出电镜在塑料塑料膜和珍珠棉-基低软件界面上对土样英文的横横载面使用了影像,并呈现了其外加结构设计,如下图是2(a)图甲中。图2(b)示出了土样英文的横横载面图象。从这幅图象中不错肯定塑料塑料膜和珍珠棉厚薄约为140nm,土样英文组织结构没了检查到晶界。图2(c)-(e)示出了在图2(b)图甲中的单一区域划分内内上使用的SAED后果。衬底Nb:SrTiO3表現出**的立米相,如下图是2(c)图甲中。又刺激的是,在塑料塑料膜和珍珠棉中发展了两大类衍射形式。粉色带表的区域划分内内享有R3c相交性,与BiFeO3相当。用大红色带表的区域划分内内呈现了1/4(011)和1/2(011)点,表述从R3c到类式PbO3相的晶格轮廓,Sm或另一个希土夹杂的BiFeO3采集体系中也检查到此类形式。这这两个相的共处表述两者在此类材料中是安稳的,以及不错很可能地彼此之间互转。非常值得一提的是,大家直接制得了14%Sm的夹杂塑料塑料膜和珍珠棉,以及享有较高的分别率。


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