摘要
Aurivilius相材料由于其具备良好的铁电性能，高的居里温度以及在多次施加电压之后还能保持良好的铁电性能即耐疲劳特性等优点受到学者们的广泛关注。其在非挥发性存取存储器，探测器，传感器和电子信息功能器件等领域有重要的应用前景。而多铁性材料同时包含铁电序，（反）铁磁序和铁弹性中的两种及两种以上的序列，他们之间发生的耦合效应（例如磁电耦合效应）可以实现电-力-磁的相互转换可以有效提高材料的功能多样性，也受到了研究学者们的关注。其中铁电序和铁磁序的耦合一般通过铁电相与铁磁相的复合和铁电材料中掺杂磁性离子实现。本文从以上研究热点做了以下工作： 1）：本文首先通过高温固相法制备得到了铁电材料Srn-3Bi4TinO3n+3材料中n=3和n=5，即Bi4Ti3O12（BTO）和Sr2Bi4Ti5O18（SBT）的靶材以及铁磁材料CoFe2O4（CFO）的靶材，他们的XRD中的峰与标准卡片相符合。然后通过脉冲激光沉积技术制备了BTO，SBT和CFO薄膜。详细阐述了制备条件包括衬底温度，激光频率和沉积氧压对BTO薄膜铁电性能的影响机理。 2）：通过脉冲激光沉积技术制备了BTO和SBT纳米薄膜。通过对纳米薄膜的XRD，表面形貌，FTIR-ATR，铁电性能，压电性能和椭偏仪表征以及陶瓷的吸收光谱与反射光谱进行分析，从原子级别解释Aurivilius相材料的性能差异与原子结构的联系。并且通过第一性原理计算辅助分析了性能的差异化原因。 3）：把上述铁电性能更好的铁电BTO薄膜与铁磁CFO薄膜复合，通过脉冲激光沉积技术制备得到了CFO/BTO和BTO/CFO双层复合薄膜，通过探索其结构，形貌，铁电性能，压电性能与铁磁性能的差异分析沉积顺序对他们的影响。 4）：通过脉冲激光沉积技术制备得到了BTO/CFO/BTO三层复合薄膜，分析其XRD，结构与形貌，XPS，铁电性能，压电性能，铁磁性能和磁电耦合特性，探索了三层复合薄膜性能的变化机理。
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