Ho^(3+)掺杂对BiFeO_3陶瓷材料铁电和铁磁性能的影响

摘要

采用快速液相烧结法制备Bi1-xHoxFeO3(x=0,0.05,0.10)系列陶瓷样品,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、铁电仪和振动样品磁强计测量与分析样品结构、形貌、铁电和铁磁性能。结果表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合且具有良好的晶体结构,样品晶粒尺寸随着Ho3+的引入而逐渐变小,为1～5μm;在15 kV/cm电场下,Bi0.9Ho0.10FeO3样品的剩余极化强度为0.83μC/cm2,是纯相BiFeO3的12倍;随着Ho3+的掺杂,样品的磁性能显著提高,在磁场为1 000 Oe(1 Oe=79.5 A/m)作用下,Bi0.9Ho0.10FeO3已具有完整的磁滞回线,呈显弱铁磁性能,剩余磁化强度为0.03emu/g(1 emu/g=1 A·m2/kg),饱和磁化强度为0.292 emu/g。