鐵酸鉍陶瓷的制備及其磁電性能研究

鄒 千，馬 妍，王璽堂，王周福，劉 浩，陳 浪

（武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北武漢，430081）

鐵酸鉍陶瓷的制備及其磁電性能研究

鄒 千，馬 妍，王璽堂，王周福，劉 浩，陳 浪

（武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北武漢，430081）

采用低溫固相法制備BiFeO3前驅體，經煅燒得到BiFeO3粉體，并在不同溫度下燒結制得BiFeO3陶瓷。分析前驅體的熱分解過程、粉體和陶瓷的物相組成及陶瓷的磁性能和介電性能。結果表明，采用低溫固相法制備的BiFeO3前驅體，經700℃煅燒可制得基本為單相的BiFeO3粉體，再經800℃燒結可以制得體積密度較大的BiFeO3陶瓷，其在室溫下不表現宏觀磁性；BiFeO3陶瓷的介電常數和介電損耗均隨其燒結溫度的升高而下降。

鐵酸鉍；BiFeO3陶瓷；多鐵性材料；低溫固相法；介電性能；磁學性能

鐵酸鉍（BiFeO3）是一種典型的單相多鐵性材料，由于其具有遠高于室溫的居里溫度（TC≈1103 K）和反鐵磁轉變溫度（TN≈643 K），因而受到了廣泛的關注［1］。室溫下BiFeO3具有菱形畸變鈣鈦礦結構，屬于R3c空間群，理論計算發現其自發極化強度高達90～100μC/cm2［2］。因其獨特的磁電耦合效應，BiFeO3材料在微電子、信息存儲以及傳感器等領域具有廣闊的應用前景［3］。然而，BiFeO3的低電阻、高漏導、易伴生第二相等一系列問題使其難以應用于電子工業領域［］。

近年來，研究者們對BiFeO3進行了大量探索，一方面采用各種制備方法希望得到單晶、納米晶、薄膜、塊體等形態的單相材料，另一方面通過離子摻雜以期改善BiFeO3材料的低電阻、高漏導等問題。……