脉冲激光沉积(La0.2Bi0.8FeO3)0.8-(NiFe2O4)0.2薄膜及其多铁性能研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00897

无机材料学报

脉冲激光沉积(La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2薄膜及其多铁性能研究

李享成^1,3, 杨光¹, 戴能利¹, 陈爱平¹, 龙华¹, 姚凯伦², 陆培祥¹

华中科技大学1. 武汉光电国家实验室激光科学与技术研究部, 2. 物理系, 武汉 430074; 3. 武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室, 武汉 430081

收稿日期:2007-09-20 修回日期:2008-01-29 出版日期:2008-09-20 网络出版日期:2008-09-20

Multiferroic Properties of (La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2 Films Grown by Pulse Laser Deposition

LI Xiang-Cheng^1,3, YANG Guang¹, DAI Neng-Li¹, CHEN Ai-Ping¹, LONG Hua¹, YAO Kai-Lun², LU Pei-Xiang¹

1. Division of Laser Science and Technology, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 2. Department of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 3. The Hubei Province Key Laboratory of Ceramics and Refractories, Wuhan University of Science and Techrology, Wuhan 430081, China

Received:2007-09-20 Revised:2008-01-29 Published:2008-09-20 Online:2008-09-20

摘要/Abstract

摘要： 采用脉冲激光沉积法, 在(100)SrTiO₃基底上, 制备了(La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄) _0.2(LBFO-NFO)多铁薄膜, 通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜确定了LBFO-NFO多铁薄膜的显微结构, 通过标准铁电测试系统(RT-66A)和振动样品磁强计(VSM)分别测试了LBFO-NFO多铁薄膜的铁电性能和铁磁性能. 研究发现: 多铁薄膜中LBFO和NFO二相均沿(100)方向外延生长, 晶粒尺寸在100～150nm之间; 薄膜具有明显的电滞回线(P_s=7.6μC/cm²)和磁滞回线(M_s=4.12×10⁴A/m), 显示出明显的铁电铁磁共存特性. 通过对薄膜生长条件的控制, 可削除杂质相, 减小LBFO-NFO薄膜的漏电流, 提高铁电及铁磁性能.

关键词: 多铁薄膜, 外延生长, 脉冲激光沉积, 漏电流

Abstract: (La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2 (LBFO-NFO) thin films were grown on (100) SrTiO₃ substrates by pulse laser deposition . X-ray diffraction and Field Emission Scanning Electronic Microgrape studies confirm that the phases of LBFO and NFO in the films grow along the direction of (100) and the particle sizes of the two phases are about 100--150nm, respectively. The ferroelectric and ferromagnetic hysteresis of the films measured with a standardized ferroelectric test system (RT- 66A, Radiant technologies) and vibrating sample magnetometer (VSM) show that the saturation polarization and magnetization are 7.6μC/cm²and 4.12×10⁴A/m respectively, which indicates that LBFO-NFO films possess multiferroic properties obviously. By controlling the growth condition of the films, the leakage current of LBFO-NFO films can be decreased. Accordingly, the ferroelectric and ferromagnetic properties can be enhanced greatly.

Key words: multiferroic films, epitaxial growth, pulse laser deposition, leakage current

中图分类号:

O48
TM28

李享成,杨光,戴能利,陈爱平,龙华,姚凯伦,陆培祥. 脉冲激光沉积(La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2薄膜及其多铁性能研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00897.

LI Xiang-Cheng,YANG Guang,DAI Neng-Li,CHEN Ai-Ping,LONG Hua,YAO Kai-Lun,LU Pei-Xiang. Multiferroic Properties of (La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2 Films Grown by Pulse Laser Deposition[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00897.

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脉冲激光沉积(La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2薄膜及其多铁性能研究

Multiferroic Properties of (La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄)_0.2 Films Grown by Pulse Laser Deposition

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