Gd，Co共掺杂对BiFeO3陶瓷电输运和铁磁特性的影响

• 作者: 周晓辉 宋桂林 常方高 杨海刚 王天兴 苏健
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 铁磁电材料 磁滞回线 漏导电流
• 年，卷（期）: 2012,（17）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 494-501
• 分类号: O613.71
• 语种: 中文

摘要

采用快速液相烧结法制备BiFeO3和Bi0.95Gd0.05Fe1-xCoxO3 （x= 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2）陶瓷样品,研究Gd, Co共掺杂对BiFeO3微观结构, 介电性能和铁磁性的影响. X射线衍射谱表明：所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相符合且 具有良好的晶体结构,随着Co3＋掺杂量x的增大, Bi0.95Gd0.05Fe1-xCoxO3样品的主衍射峰（104）与（110）逐渐相互重叠, 当x大于0.1时, 样品呈现正方晶系结构; J-V特性显示Gd3＋, Co3＋共掺杂有效地降低BiFeO3陶瓷的漏导电流,其降低幅度为1-2个数量级; 当f=103 Hz时, Bi0.95Gd0.05Fe0.8Co0.2O3的介电常数是BiFeO3的6倍, 而Bi0.95Gd0.05Fe0.95Co0.05O3和 Bi0.95Gd0.05Fe0.85Co0.15O3样品的介电损耗最小,均为0.01.室温下, Bi0.95Gd0.05Fe1-xCoxO3样品磁性与BiFeO3相比显著增强. 在磁场为30 kOe的作用下,Bi0.95Gd0.05Fe1-xCoxO3 （x= 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2）的剩余磁化强度Mr分别是BiFeO3的34, 60, 105, 103, 180倍.样品磁性增强的主要原因是Gd, Co掺杂使BiFeO3的晶格结构发生变化导致BiFeO3自身储存的磁性能被释放, Gd3＋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磁耦合三者共同作用的结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	常方高	河南师范大学物理与信息工程学院	30	80	5.0	7.0
2	苏健	河南师范大学物理与信息工程学院	10	32	4.0	5.0
3	周晓辉	河南师范大学物理与信息工程学院	5	27	5.0	5.0
4	宋桂林		1	7	1.0	1.0
5	杨海刚		1	7	1.0	1.0
6	王天兴		1	7	1.0	1.0