《核/殼結構磁電複合材料的設計與耦合機理研究》是依託清華大學，由趙玉珍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：核/殼結構磁電複合材料的設計與耦合機理研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：趙玉珍
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多鐵性材料由於兼具鐵電性與鐵磁性，並且不同的鐵性間可相互耦合產生新性能，為發展新型器件模型提供了廣闊的套用前景，已成為近來國際上一個新的研究熱點。本項目以多鐵性磁電複合材料的結構設計為主要研究方向，通過實驗設計引入鐵氧體/鈣鈦礦結構氧化物core/shell 複合結構作為材料微觀結構單元。以典型的鐵氧體、鈣鈦礦結構鐵電體為材料體系，探索實現鐵電體作為包覆殼層的包覆方法，得到理想的core/shell納米磁電複合顆粒；研究複合顆粒的界面結構以及包覆結構對於核心和殼層材料的影響，開發包覆後複合顆粒的獨特性能；以包覆顆粒作為基本組成單元，構築有序的厚膜和塊體磁電複合材料；從微觀和巨觀上研究兩相的磁電耦合機理，探索材料微觀功能單元與巨觀性能間的關係；在獲得良好磁電性能的前提下，開發材料的套用領域，推動多鐵性材料的實用化進程。
結題摘要
多鐵性材料由於兼具鐵電性與鐵磁性，並且不同的鐵性間可相互耦合產生新性能，為發展新型器件模型提供了廣闊的套用前景。本論文以製備多鐵性鐵氧體/鈣鈦礦結構鐵電氧化物的核/殼(core/shell)納米結構為主要研究內容，從顆粒製備到塊體材料開展了一系列研究。在乙二醇-NaOH體系中利用水熱法合成了鐵氧體和Co等鐵磁性顆粒。通過調節反應物配比，製備了形貌和磁性能可調的磁性顆粒；研究了試劑濃度以及反應溫度對鈷金屬顆粒形貌的影響，分析了物相和微結構的演變過程，進而探索出不同微結構的鈷金屬顆粒的磁學性能。開展ABO3結構鐵電顆粒的製備，通過簡單的熱溶劑法合成了Er3+摻雜的KNbO3納米片結構，這種摻雜的鈣鈦礦結構具有優異的上轉換（UC）光致發光（PL）特性。利用水熱和熱處理結合的方法實現了γ-Fe2O3/PZT，PbFe12O19-PZT等材料的理想包覆，包覆後的兩相表現出強的相互作用。同時開展特定結構磁電複合薄膜和塊體材料的設計和製備工作。
