《多鐵性BiFeO3一維納米結構的水熱製備及性能表征》是依託陝西師範大學，由周劍平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多鐵性BiFeO3一維納米結構的水熱製備及性能表征
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周劍平
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單相多鐵性材料具有潛在的套用前景和重要的理論研究價值，成為近年來的研究熱點之一。本項目以室溫下同時具有鐵電性和反鐵磁性的BiFeO3為主要研究對象，採用磁場水熱法，即在水熱反應的同時施加磁場，製備高結晶度的一維納米結構。研究磁場在BiFeO3水熱反應過程中的作用及其對BiFeO3形貌的影響。對得到的不同形貌的納米BiFeO3，研究其磁性能、電性能和納米形狀之間的關係。以實驗為主，結合理論分析，揭示多鐵性材料磁、電在一維納米結構中的特徵，加深對多鐵性納米材料認識，促進多鐵性材料的套用。
結題摘要
多鐵性材料BiFeO3由於具有高的鐵電居里溫度和高的反鐵磁奈爾溫度，是近年來研究的熱點材料之一。本項目研究水熱環境下BiFeO3的生長機理、形貌演化過程、及其對物性的影響，具體包括：通過調控水熱條件得到了大尺寸多面體BiFeO3顆粒，包括片狀、球狀、截角八面體、立方體和截角立方體等，進一步改進實驗條件，獲得了表面光滑20μm的立方顆粒，並對大尺寸多面體BiFeO3顆粒的形貌演變及形成機理進行了詳細討論，所得樣品有明顯的磁性和鐵電性；高溫XRD和差熱分析表明，立方鐵酸鉍顆粒在370°C以下為六角鈣鈦礦結構，空間群R3c，370°C–755°C為菱面扭曲鈣鈦礦結構，空間群為R3m，755°C–817°C為菱方相和立方相共存；從817°C開始，完全轉變為立方相鐵酸鉍；直到930°C分解為液相；在施加磁場情況下，有助於拓寬BiFeO3反應條件，施加磁場越大，獲得的顆粒越小，其催化性能越強，磁性能增強，且合成了準一維BiFeO3柱狀晶粒。另外，結合實驗室優勢，研究了磁性和反鐵電複合材料的磁電特徵，研究了Rosen變壓器和Terfenol-D複合材料的逆磁電效應變化規律，獲得很高的逆磁電係數。
