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多铁性材料是指同时拥有两种及以上铁性能的材料。具有简单钙钛矿结构的铁酸铋(Bi Fe O3),有较高的居里温度(TC=~1100 K)和奈尔温度(TN=~640K),是室温下为数不多的同时存在铁电性和铁磁性的的单相多铁材料,且因其电、磁有序而具有磁电耦合性质,从而有望用于制作性能优良的多功能电子元器件。然而,纯相Bi Fe O3合成较困难、漏电流大且室温无宏观铁磁性,制约了Bi Fe O3的发展和应用。在Bi Fe O3中引入ABO3型钙钛矿钛酸盐形成Bi Fe O3基固溶体,通常能改善材料的绝缘性能和抑制杂相生成。作为经典的Bi Fe O3基固溶体,0.7Bi Fe O3–0.3Ba Ti O3显示出优良的压电及多铁性能,但目前利用金属氧化物对其进行掺杂改性的研究较少。本论文通过对0.7Bi Fe O3–0.3Ba Ti O3基陶瓷进行金属氧化物(Fe2O3、Co2O3、Ni O和Nb2O5)掺杂改性,重点研究了金属氧化物掺杂对其结构、压电性以及多铁性的影响,得出以下结论:(1)采用固相法成功制备了0.7Bi Fe O3–0.3Ba Ti O3+1 mol%Mn O2+x mol%Ni O(x=0–3.0)多铁性陶瓷,研究了Ni O掺杂量对陶瓷物相结构、显微形貌、多铁性和压电性的影响。结果表明,该陶瓷具有菱方钙钛矿结构,致密且无杂相。Ni O掺杂抑制了晶粒生长,增强了陶瓷的绝缘性、铁电性、压电性和铁磁性能。当x=0.5时,R=~6.30×109?·cm,Pr=20μC/cm2,d33=151 p C/N,kp=35%;当x=2.0时,陶瓷获得最优的铁磁性能(Mr=0.117emu/g)。(2)采用固相法成功制备了0.7Bi Fe O3–0.3Ba Ti O3+1 mol%Mn O2+y mol%Co2O3(y=0–3.0)陶瓷。研究表明,该陶瓷呈现菱方钙钛矿结构,展现出优异的电绝缘性(R=6.62×109?·cm,J=2.17×10-5 A/cm2),增强的铁电性和铁磁性。当y=1.0时,样品呈现最优的压电性能(d33=134 p C/N,kp=0.33%),同时得到最大的剩余磁化值(Mr=0.191 emu/g);当y=1.5时,样品有最优的铁电性能(Pr=23.0μC/cm2)。(3)采用固相法成功制备了0.7Bi Fe O3–0.3Ba Ti O3+1 mol%Mn O2+z mol%Fe2O3(z=0–3.0)陶瓷。结果表明,掺杂Fe2O3之后的陶瓷均形成R3c菱方钙钛矿结构且不含杂相,样品均展现了良好的绝缘性能(R~109?·cm)。少量Fe2O3掺入能增强其压电性(z=1.0,d33=139 p C/N);同时,剩余磁化强度随z的增加单调递增,当z=3.0时,Mr=0.401 emu/g。(4)采用固相法成功制备了Bi0.7Ba0.3(Fe0.7Ti0.3)1-uNb0.66uO3(u=0–0.02)+1 mol%Mn O2陶瓷。该陶瓷具有扭曲的菱方钙钛矿结构;少量掺杂后,该陶瓷晶粒规则且晶界分明,过量掺杂则抑制晶粒生长;样品均呈现出低的漏电流(J~10-5–10-4 A/cm2)和高的电阻率(R~109–1010?·cm);掺杂Nb后,陶瓷的铁电性及压电性均呈下降趋势(Pr和Ec分别从19.7μC/cm2和3.7 k V/mm降至3.1μC/cm2和2.4 k V/mm,d33从133 p C/N降至19 p C/N);然而,当掺杂量u从0增加到0.0025时,样品居里温度TC从578 oC增加到603 oC。