Mg掺杂Ga0.6 Fe1.4 O3薄膜的制备及其多铁性能表征

• 作者: 安峰 田凤阁 谢淑红 赵志明
• 来源期刊: 湘潭大学自然科学学报
• 学科: 数学
• 关键词: GaFeO3 Mg掺杂 溶胶-凝胶法 多铁
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 64-73
• 页数: 10页
• 分类号: O152.1
• 字数: 3890字
• 语种: 中文

摘要

GaFeO3(GFO)是一种同时具有室温铁电和低温亚铁磁性的单相多铁材料,且其磁性转变温度可以通过调节Fe元素含量提高至室温,具有广阔的应用前景.研究发现,室温下Ga0.6 Fe1.4 O3薄膜具有铁电性和弱磁性,但是由于薄膜的漏电流较大,制约了其实际应用.采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺成功制备了Mg掺杂的Ga0.6 Fe1.4 O3薄膜,薄膜厚度约为100 nm,并对Ga0.6 Mgx Fe1.4-x O3(GMFO)薄膜的铁电性尤其是漏电性能进行了表征.研究结果表明:Mg离子掺杂的薄膜样品在室温下表现出铁电性,当x=0.05时,薄膜具有相对而言优良的铁电性能,矫顽电场强度(E c)为25 kV/cm,剩余极化强度(P r)为4.89μC/cm2;适量Mg离子的掺杂可以使薄膜的漏电流密度降低2个数量级,x=0.05时,对应薄膜的漏电流最小,漏电流密度在10-1～10-5 A/cm2范围内.随着Mg离子掺杂含量的继续增加,薄膜的漏电流密度逐渐变大.压电力显微技术(PFM)测试结果表明,GMFO薄膜的力电耦合主要来自于薄膜的线性压电信号.GMFO薄膜具有室温弱磁性,当x=0.05时,薄膜具有最大的剩余磁化强度为9.8 emu/cm3.该实验结果对于提高GFO多铁材料的性能,从而实现纳米器件的应用具有重要的指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢淑红	湘潭大学材料科学与工程学院	21	29	4.0	4.0
2	赵志明	湘潭大学材料科学与工程学院	7	31	4.0	5.0
3	田凤阁	湘潭大学材料科学与工程学院	2	0	0.0	0.0
4	安峰	湘潭大学材料科学与工程学院	3	4	1.0	2.0