近年来,由于磁电耦合效应在信息技术领域的广阔应用前景,氧化物多铁性材料的研究受到了人们广泛关注。本项目以Bi基钙钛矿氧化物为对象,期望获得可以在高温下具有强磁电耦合效应的多铁性材料。研究结果表明,Bi位20%左右(La,Eu,Pr,Ho,Pb)离子掺杂往往引起BiFeO3从菱方到正交的结构相变,Fe位30%Cr掺杂则引起从菱方到四角的结构相变。这些相变会抑制BiFeO3的周期性螺旋自旋结构,明显提高样品室温下的磁性。同时,15%左右的离子掺杂可以降低样品的漏电流达3-4个数量级,明显提高材料的铁电性能,在1T的磁场下获得超过2%的磁电耦合系数。利用高温高压技术制备了La2NiMnO6、Bi2FeCrO6和Bi2NiMnO6陶瓷,通过高分辨电镜和磁性测量证实样品为B位部分有序的结构,但Bi2FeCrO6的有序程度比较低,详细分析了La2NiMnO6陶瓷中反相边界对磁性的影响。利用激光分子束外延在SrTiO3和LaAlO3衬底上生长了具有很好的单相性的Bi2FeCrO6 、La2NiMnO6 和Bi2NiMnO6外延薄膜,在室温下都具有明显的铁磁性。相关的磁电耦合性质正在进一步研究中。
英文主题词multiferroic;perovskite;high pressure