Co掺杂Bi5Ti3FeO15多铁陶瓷的磁电性能

摘要

采用了传统的同相烧结工艺制备出Bi5Fe1-xCoxTi3O15(BFCT-x,x=0.0-0.6)多铁陶瓷样品,研究了Co掺杂对Bi5FeTi3O15(BFTO)微观结构、铁电和磁性能的影响.X射线衍射谱显示样品均已形成四层铋系层状钙钛矿相,且随着掺杂量的增加发生了结构变化.拉曼光谱进一步证实掺人的Co占据了B位,并且Co的掺杂对B位离子的有序排列产生了影响.掺杂后样晶在室温下显示为铁磁性,磁性能得到了显著的改善,剩余磁化强度(2Mr)在掺杂量x=0.5时达到最大值,为2.3 memu/g,是未掺杂时的1000倍.在不同Co含量下,BFCT-x样品都具有铁电性,但随掺杂量x的增加,剩余极化强度(2Pr)呈现先增加,减小后又增加的趋势.当掺杂量x=0.1时,样品的铁电性能最好,2Pr=11 μC/cm2,比未掺杂时提高了38.2%.实验得到综合性能最佳的Co掺杂样品为BFCT-0.5,在室温下能同时具备良好的铁电和铁磁性能.