BiFeO3
BiFeO3
BiFeO3,鐵酸鉍屬於多鐵(multiferroic)材料的一種,具有鐵電性和反鐵磁性,並伴隨弱的鐵磁性,是當前多鐵材料研究的熱點之一。
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其鐵電居里點在820℃,反鐵磁奈爾點位370℃,因此在室溫下具有多鐵性,其具有廣闊的應用前景。BiFeO3室溫下具有三方結構,其空間群為R3c。
鐵電性:鐵酸鉍的鐵電性是由於Bi離子具有孤對電子引起的,理論上其鐵電極化高於100uC/cm2,但是由於很難製備出純的鐵酸鉍,其中存在二次相和各種缺陷,導致很難測出其真實的鐵電極化,通常在鐵酸鉍陶瓷中測得的鐵電極化只有幾個uC/cm2。隨著薄膜技術的發展,現在已經能夠製備出外延的鐵酸鉍薄膜,測得的鐵電極化和理論值十分接近(見Science的文章)。
反鐵磁性:鐵酸鉍其具有G型的反鐵磁性,Fe離子在(111)平面上是鐵磁排列的,但是沿[111]方向是反鐵磁排列的,並且由於在[111]方向上的反鐵磁排列具有小的傾角,因此表現出弱的鐵磁性。同時其還具有空間調製的磁結構,周期為62nm。
製備:製備方法有很多種,如常規的固相燒結法、快速液相燒結法、溶膠凝膠法、水熱法和電弧法等等。