Eu,Co共掺杂对BiFeO3陶瓷的介电性能、磁性能及磁电耦合效性的影响

人工晶体学报 ›› 2013, Vol. 42 ›› Issue (11): 2351-2358.

Eu,Co共掺杂对BiFeO3陶瓷的介电性能、磁性能及磁电耦合效性的影响

宋桂林;马桂娟;张卉;苏健;陈晨;常方高

河南师范大学物理与信息工程学院,新乡453007;河南省光伏材料重点实验室,新乡453007;河南师范大学物理与信息工程学院,新乡,453007

出版日期:2013-11-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(60571063);河南省重点科技攻关项目(122300410203);河南河南省教育厅自然科学研究计划(2011A140014)

Effect of Eu and Co Doping on the Dielectric Properties, Magnetic Properties and Magneto-electric Coupling of BiFeO3 Ceramics

SONG Gui-lin;MA Gui-juan;ZHANG Hui;SU Jian;CHEN Chen;CHANG Fang-gao

Online:2013-11-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用快速液相烧结法制备Bi1-xEuxFe1-yCoyO3(x=0、0.01、0.05、0.1;y=0、0.01、0.05、0.1)陶瓷样品,研究Eu、Co共掺杂对BiFeO3介电性能、铁磁性和磁电耦合效应的影响.利用X射线衍射仪对晶体结构进行表征,结果表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合且具有良好的晶体结构.当Co掺杂量大于0.05时,Bi1-xEuxFe1-yCoyO3发生结构相变.当f=1000 Hz时,Bi0.99 Eu0.01Fe0.99 Co0.01O3样品的介电常数是BiFeO3的12倍,而介电损耗最小.磁测量表明:室温下,除了BiFeO3和Bi1-xEuxFe0,99 Co0.01O3以外,所有样品具有较强的铁磁特性.在20kOe磁场作用下,Bi1-xEuxFe1-yCoyO3样品呈现饱和的磁滞回线,Bi0.Eu01Fe0.9Co0.1O3样品的剩余磁化强度(Mr=0.984 emu/g)是BiFeO3的328倍.在外加磁场(0～0.4 kOe)作用下,样品的磁电耦合效应(ME)随着Eu3+和Co3+掺杂量的增加而增大,Bi0.95Eu0.05 Fe0.95Co0.05O3呈现较强的磁电耦合效应,在4.5 kOe磁场的作用下,其ME值已达到4.37;.样品磁性增强的主要是Eu3+的4f电子与Fe3+或Co3+的3d电子自旋相互作用及样品中存在局域的Fe-O-Co磁耦合两者共同作用的结果.

中图分类号:

O469

宋桂林;马桂娟;张卉;苏健;陈晨;常方高. Eu,Co共掺杂对BiFeO3陶瓷的介电性能、磁性能及磁电耦合效性的影响[J]. 人工晶体学报, 2013, 42(11): 2351-2358.

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