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Mn掺杂对0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜铁电性能的影响
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四川省高等学校油气田材料重点实验室资助项目(12YQT010);西南石油大学校级创新团队(2012XJZT002);国家自然科学基金(U1232119)


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

    利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了掺Mn量为0%、1%、5%、10%(质量分数)的0.7BiFeO3- 0.3PbTiO3 (BFMPT7030/x, x=0, 0.01, 0.05, 0.1)薄膜。XRD测试表明,薄膜均完全结晶,呈现高度(100)择优取向。通过对薄膜晶体结构分析,发现BFMPT7030/0.05薄膜具有最小的晶粒尺寸(258 nm)及最小的晶胞体积(61.25×10-3 nm3)。SEM测试结果显示样品晶粒生长充分,晶粒尺寸在150~300 nm之间。铁电性能测试结果表明,当Mn含量为5%时,铁电性能较好,电滞回线形状最好,最为饱和。漏电流测试结果表明随着掺Mn量增加,BFMPT7030薄膜的漏电流随电场增大而增加的趋势减弱。

    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.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李海敏,朱建国,周 莹,周永国,贺松涛,张 骞. Mn掺杂对0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜铁电性能的影响[J].稀有金属材料与工程,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.]
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  • 收稿日期:2013-12-05
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  • 在线发布日期: 2015-04-16
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