研究目的
研究稀土掺杂元素(如Sm/Nd)对LaFeO3化合物的影响,重点关注其结构、光学及多功能特性,包括铁电和磁行为。
研究成果
通过固相法成功合成了Sm/Nd掺杂LaFeO3纳米粉体,该材料表现出晶格畸变和晶粒尺寸减小,从而实现了电学、光学和磁学性能的可调控性。室温测试显示其具有倾斜反铁磁性行为和铁电性,且掺杂影响了磁参数与极化强度。这为多铁性器件的应用提供了研究思路。
研究不足
由于晶粒电阻较低,P-E滞后环在高电场下未达到饱和,表明存在漏电铁电行为。该合成方法可能导致颗粒团聚,且研究仅限于室温测量,未进行广泛的温度依赖性分析。
1:实验设计与方法选择:
采用固相反应技术合成LaFeO3和La0.9(Sm/Nd)0.1FeO3纳米粉体。该方法因能制备具有可控特性的化合物而被选用。
2:9(Sm/Nd)1FeO3纳米粉体。该方法因能制备具有可控特性的化合物而被选用。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:以Sigma-Aldrich公司99.9%纯度的金属氧化物(La2O3、Fe2O3、Sm2O3、Nd2O3)为起始原料,按化学计量比称取。
3:9%纯度的金属氧化物(La2OFe2OSm2ONd2O3)为起始原料,按化学计量比称取。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括玛瑙研钵、煅烧与烧结炉、布鲁克D2 PHASER X射线衍射仪、布鲁克ALPHA傅里叶红外光谱仪、堀场Jobin-Yvon HR800紫外拉曼光谱仪、JEOL ZEM扫描电镜(配EDS)、珀金埃尔默紫外-可见分光光度计、Radiant Technologies P-E磁滞回线仪及Lakeshore振动样品磁强计(VSM 7407型)。材料为上述金属氧化物。
4:实验流程与操作步骤:
将粉体混合后用丙酮研磨,900°C煅烧12小时,再次研磨,分别在1000°C和1200°C烧结16小时(期间进行中间研磨)。表征手段包含XRD、FT-IR、拉曼、SEM-EDS、UV-Vis、P-E磁滞回线及M-H曲线。
5:数据分析方法:
XRD数据通过GSAS程序进行Rietveld精修,晶粒尺寸采用谢乐公式计算,光学带隙由Tauc图确定,磁参数从磁滞回线提取。
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