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Mn摻雜對0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜鐵電性能的影響
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四川省高等學(xué)校油氣田材料重點實驗室資助項目(12YQT010);西南石油大學(xué)校級創(chuàng)新團(tuán)隊(2012XJZT002);國家自然科學(xué)基金(U1232119)


Effects of Mn Doping on Ferroelectric Properties of 0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 Thin Films
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    摘要:

    利用溶膠-凝膠法在LaNiO3/SiO2/Si襯底上制備了摻Mn量為0%、1%、5%、10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的0.7BiFeO3- 0.3PbTiO3 (BFMPT7030/x, x=0, 0.01, 0.05, 0.1)薄膜。XRD測試表明,薄膜均完全結(jié)晶,呈現(xiàn)高度(100)擇優(yōu)取向。通過對薄膜晶體結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)BFMPT7030/0.05薄膜具有最小的晶粒尺寸(258 nm)及最小的晶胞體積(61.25×10-3 nm3)。SEM測試結(jié)果顯示樣品晶粒生長充分,晶粒尺寸在150~300 nm之間。鐵電性能測試結(jié)果表明,當(dāng)Mn含量為5%時,鐵電性能較好,電滯回線形狀最好,最為飽和。漏電流測試結(jié)果表明隨著摻Mn量增加,BFMPT7030薄膜的漏電流隨電場增大而增加的趨勢減弱。

    Abstract:

    0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 thin films with 0%, 1%, 5%, 10 % Mn doping (BFMPT7030/x, x=0, 0.01, 0.05, 0.1) were prepared on LaNiO3/SiO2/Si substrates by a sol-gel process. XRD results indicate that the films are completely crystallized and present highly (100) preferred orientation. Crystalline structure analyses of the thin films reveal that BFMPT7030/0.05 thin film has the smallest grain size (258 nm) and the smallest cell volume (61.25×10-3 nm3). SEM results show that the crystalline grains are fully grown up and the grain size is between 150~300 nm. The BFMPT7030 thin film with 5% Mn doping demonstrates good ferroelectric properties and a saturated hysteresis loop is observed. The leakage current tests show that with increasing of Mn content, the increasing tendency of the leakage current becomes slow as electric field increases.

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引用本文

李海敏,朱建國,周 瑩,周永國,賀松濤,張 騫. Mn摻雜對0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜鐵電性能的影響[J].稀有金屬材料與工程,2014,43(12):3008~3012.[Li Haimin, Zhu Jianguo, Zhou Ying, Zhou Yongguo, He Songtao, Zhang Qian. Effects of Mn Doping on Ferroelectric Properties of 0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 Thin Films[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2014,43(12):3008~3012.]
DOI:[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2013-12-05
  • 最后修改日期:
  • 錄用日期:
  • 在線發(fā)布日期: 2015-04-16
  • 出版日期: