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随着当代科技的进步以及器件的多样化发展,对同时具备多种功能的材料的需求越来越迫切。多铁性材料作为同时具有两种及两种以上铁性的材料,是多功能材料的典型代表。铁酸铋作为一种典型的单相多铁性材料,在室温下同时具有铁电性和反铁磁性,具有重要的研究意义。薄膜由于尺寸上的优势,在现代电子器件的小型化发展上具有重要的作用。对于铁酸铋薄膜来说,研究中所得到的薄膜实际应用到电子器件时,仍有一些性能上的不足。介电性作为铁酸铋薄膜的性能之一,如何提高铁酸铋的介电常数值得研究。有研究者通过将金属引入介电材料中制备出金属-介电相复合材料,得到相当高的介电常数,这种方法对于介电常数的提高有显著的效果。因此,将纳米金属颗粒引入到铁酸铋薄膜中,在提高铁酸铋薄膜的介电常数的同时,保证具有典型的铁磁性,则极大地有利于铁酸铋应用到多种电子器件中,具有重要的研究意义。 本文采用溶胶凝胶法,在溶胶前驱体的制备中引入Ag+,形成Ag-Fe-Bi溶胶前驱体,通过浸渍提拉法在ITO玻璃上涂覆一定厚度的溶胶,并进行热处理得到纳米银/铁酸铋复合薄膜。研究了不同热处理温度和不同银含量下铁酸铋薄膜介电性能和磁性能的变化。 通过XRD表征发现生成了钙钛矿结构的铁酸铋,部分银掺杂进入铁酸铋晶格中形成Ag掺杂的铁酸铋,并通过紫外-可见光光谱以及TEM发现Ag以纳米银颗粒的形式分散在铁酸铋基体中,纳米银颗粒尺寸约为4~8nm。Ag掺杂不仅有利于铁酸铋晶相在这种薄膜中的形成,也有利于其在(012)晶面上方向优先取向生长。纳米银的存在使得铁酸铋薄膜的介电常数提高了2~4倍。对于铁磁性能,本文中均得到较饱和的磁滞回线。随着银的引入以及银含量的增加,饱和磁化强度逐渐降低,这是纳米银颗粒的抗磁性影响的结果,但是矫顽力和剩余磁化强度没有明显的变化,即银的引入并没有影响铁酸铋的磁性能。由于该复合薄膜同时存在典型的磁性和高介电常数,可以作为多功能材料在电子器件的高性能和小型化方面有很好的应用。