采用溶胶–凝胶法在多孔氧化铝模板的纳米孔洞中成功地合成了x Ni Fe2O4-(1–x)Bi Fe O3(NFO-BFO)复合纳米管阵列。扫描电镜照片显示纳米管的外径约为70 nm,内径约为50 nm,长度约为80?m。X射线衍射图谱显示,通过自组装形成了钙钛矿结构的铁电相BFO和尖晶石结构的铁磁相NFO。磁性和铁电性的测试结果表明,复合纳米管具有明显的室温铁磁性和电极化性能,且易磁化方向沿着纳米管的长轴方向。随着NFO复合比例的增加,纳米管阵列的磁性和电极化性能逐渐增强。NFO对复合纳米管阵列铁磁贡献的计算结果表明,NFO-BFO纳米管阵列中存在着磁电耦合效应。
本文采用溶胶凝胶法制备了LixMn3-xO4(X = 0.7, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6)和LiFeO2锂离子电池正极材料,并对其结构、磁性、电化学性能进行了研究。实验发现,LixMn3-xO4系列样品呈现尖晶石结构,室温下显示顺磁特性,x = 1.2的样品首次充放电容量分别为58.16 mA h/g和29.47 mA h/g,LiFeO2样品为α-NaFeO2型铁氧体结构,空间群为Fm3m,室温下呈现软磁特性,首次充放电容量为80.95 mA h/g和38.50 mA h/g。本文详细的分析了系列样品的结构、磁性与电化学性能之间的关系,为提高嵌锂正极材料容量、稳定性以及充放电能力等性能提供了实验依据。
为改善铁酸铋(Bi Fe O3)薄膜的铁电性能,通过溶胶-凝胶和磁控溅射的方法在Au/Pt/Cr/Si基底上制备了Ti O2/Bi Fe O3(Ti O2/BFO)和Bi Fe O3薄膜.采用扫描探针显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、铁电测试仪和物理性能测量仪对薄膜进行了物性表征.实验结果表明:Ti O2阻挡层抑制了BFO薄膜表面缺陷的形成,提高了复合薄膜的绝缘性能,使Ti O2/BFO薄膜中泄漏电流明显降低,且导电机制由欧姆型向空间电荷限制传导型转变.此外,溅射Ti O2阻挡层破坏了BFO表面的螺旋结构,使Ti O2和BFO之间晶格失配而产生界面应力,提高了薄膜的磁电性能.在顶电极和铁电层之间引入阻挡层是提高BFO薄膜磁电性能的一种有效方法.
