苏健
- 作品数：10 被引量：12H指数：3
- 供职机构：河南师范大学更多>>
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- 相关领域：理学一般工业技术化学工程更多>>
- Sm、Co共掺杂对BiFeO_3陶瓷漏电流和铁磁特性的影响被引量：4
- 2011年
- 采用快速液相烧结法制备Bi0.95Sm0.05Fe1-xCoxO3(x=0、0.05、0.1)陶瓷样品,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对其结构、形貌和磁性进行了测量与分析。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,样品晶粒的大小随着Sm3+、Co3+掺杂而变小,其晶粒尺寸在1～5μm;Sm3+、Co3+共掺杂有效地减小BiFeO3陶瓷的漏导电流,漏导电流密度下降1～2个数量级;所有样品在磁场为1000 Oe作用下具有完整的的磁滞回线,呈显出较弱的铁磁性。随着掺杂量x的增加,样品的铁磁性显著提高。当x为0.1时,样品具有较好的的铁磁特性。这可以理解为Sm3+、Co3+的掺杂,破坏BiFeO3样品中原有的反铁磁结构,形成一种新的亚铁磁结构,导致掺杂Co3+的样品磁性大幅度增强。
- 宋桂林苏健周晓辉杨海刚王天兴常方高
- 关键词：磁滞回线漏电流
- Ho掺杂对BiFeO_3介电、铁磁性及磁电耦合效应的影响
- 2014年
- 采用固相反应法制备出Bi1-xHoxFeO3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)陶瓷样品,利用X射线衍射仪、精密阻抗分析仪和物性测量系统分别测试了样品的晶体结构、介电特性、磁滞回线并计算出了磁介电系数.结果表明:Ho掺杂量x≤0.1时,Bi1-xHoxFeO3样品呈现扭曲的三方钙钛矿结构,当x≥0.15时,Bi1-xHoxFeO3样品从三方晶系逐渐向正交晶系转变;当频率f=100Hz时,BFO-10%的介电常数是BiFeO3的3倍,且介电损耗相对减小.在f=10kHz,外加磁场为25 00Oe时,BiFeO3,BFO-10%的磁介电系数(MD)分别是-10.17%,-14.65%.在30kOe的磁场作用下,样品的磁滞回线随着掺杂量的增大而逐渐趋向饱和,其剩余磁化强度(Mr)从0.002 4emu/g(BFO)增加到0.116 7emu/g(BFO-20%),说明Ho掺杂显著增强了BFO的铁磁性.
- 马桂娟宋桂林苏健张卉常方高
- 关键词：介电常数磁电耦合
- Dy,Co共掺杂对BiFeO_3陶瓷磁特性和磁相变温度T_c的影响被引量：3
- 2013年
- 采用快速液相烧结法制备BiFeO3和Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0,0.05,0.1,0.15)陶瓷样品.实验结果表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相符合且具有良好的晶体结构,随着Co3+掺杂量的增大,Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3样品的主衍射峰由双峰(104)与(110)逐渐重叠为单峰(110),当掺杂量x>0.05时,样品呈现正方晶系结构;SEM形貌分析可知:Dy3+,Co3+共掺杂使BiFeO3晶粒尺度由原来的3—5μm减小到约1μm.室温下,BiFeO3样品表现出较弱的铁磁性,随着Dy3+和Co3+掺杂,BiFeO3样品的铁磁性显著提高.在外加磁场为30kOe的作用下,Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3(x=0.05,0.1,0.15)的Mr分别为0.43,0.489,0.973emu/g;MS分别为0.77,1.65,3.08emu/g.BiFeO3和Bi0.95Dy0.05Fe1-xCoxO3样品磁矩M随着温度T的升高而逐渐减小,Dy掺杂使BiFeO3样品的TN由644K升高到648K,而TC基本没有变化.Dy和Co共掺杂导致BiFeO3样品磁相变温度TC由870K降低到780K,其TC变化主要取决于Fe-O-Fe反铁磁超交换作用的强弱和磁结构的相对稳定性.
- 宋桂林罗艳萍苏健周晓辉常方高
- 关键词：磁滞回线
- Gd,Co共掺杂对BiFeO_3陶瓷电输运和铁磁特性的影响被引量：4
- 2012年
- 采用快速液相烧结法制备BiFeO_3和Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)陶瓷样品,研究Gd,Co共掺杂对BiFeO_3微观结构,介电性能和铁磁性的影响.X射线衍射谱表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO_3相符合且具有良好的晶体结构,随着Co^(3+)掺杂量x的增大,Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3样品的主衍射峰(104)与(110)逐渐相互重叠,当x大于0.1时,样品呈现正方晶系结构;J-V特性显示Gd3+,Co^(3+)共掺杂有效地降低BiFeO_3陶瓷的漏导电流,其降低幅度为1—2个数量级;当f=10~3 Hz时,Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(0.8)Co_(0.2)O_3的介电常数是BiFeO_3的6倍,而Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(0.95)Co_(0.05)O_3和Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(0.85)Co_(0.15)O_3样品的介电损耗最小,均为0.01.室温下,Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3样品磁性与BiFeO_3相比显著增强.在磁场为30 kOe的作用下,Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(1-x)Co_xO_3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)的剩余磁化强度M_r分别是BiFeO_3的34,60,105,103,180倍.样品磁性增强的主要原因是Gd,Co掺杂使BiFeO_3的晶格结构发生变化导致BiFeO_3自身储存的磁性能被释放,Gd^(3+)的4f电子与Fe^(3+)或Co^(3+)的3d电子自旋相互作用及样品中存在局域的Fe-O-Co磁耦合三者共同作用的结果.
- 宋桂林周晓辉苏健杨海刚王天兴常方高
- 关键词：磁滞回线
- Eu,Co共掺杂对BiFeO_3陶瓷的介电性能、磁性能及磁电耦合效性的影响被引量：2
- 2013年
- 采用快速液相烧结法制备Bi1-xEuxFe1-yCoO3（x=0、0．01、0．05、0．1；y=0、0．01、0．05、0．1）陶瓷样品，研究Eu、Co共掺杂对BiFeO3介电性能、铁磁性和磁电耦合效应的影响。利用x射线衍射仪对晶体结构进行表征，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。当co掺杂量大于0．05时，Bi1-xEuxFe1-yCoyO3发生结构相变。当f=1000Hz时，Bi0.99Eu0.01Fe0.99Co0.01O3样品的介电常数是BiFeO3的12倍，而介电损耗最小。磁测量表明：室温下，除了BiFeO3和Bi1-xEuxFe0.99Co0.01O3以外，所有样品具有较强的铁磁特性。在20kOe磁场作用下，Bi1-xEuxFe1-yCoyO3样品呈现饱和的磁滞回线，Bi0.9Eu0.1Fe0.99Co0.1O3样品的剩余磁化强度（Mx=0．984emu／g）是BiFeO3的328倍。在外加磁场（0—0．4kOe）作用下，样品的磁电耦合效应（ME）随着Eu3＋和Co3＋掺杂量的增加而增大，Bi0.95Eu0.05Fe0.95Co0.05O3呈现较强的磁电耦合效应，在4．5kOe磁场的作用下，其ME值已达到4．37％。样品磁性增强的主要是Eu3＋的4f电子与Fe3＋或Co3＋的3d电子自旋相互作用及样品中存在局域的Fe-O—Co磁耦合两者共同作用的结果。
- 宋桂林马桂娟张卉苏健陈晨常方高
- 关键词：BIFEO3介电性能磁滞回线磁电耦合
- 多铁材料Bi_(1-x)Ca_xFeO_3的介电、铁磁特性和高温磁相变被引量：1
- 2015年
- 采用溶胶凝胶法制备Bi_(1-x)Ca_xFeO_3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)陶瓷样品.X衍射图谱表明所有样品的主衍射峰均与纯相BiFeO_3相符合且具有良好的晶体结构.随着x的增大,Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品的主衍射峰由双峰(104)与(110)逐渐重叠为单峰(110),当x 0.15时,样品呈现正方晶系结构;扫描电镜形貌分析可知,晶粒由原来的0.5μm逐渐增大到2μm.Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品介电常数和介电损耗随着x的增加先增大而后减小.当f=1 k Hz,Bi0.9Ca0.1Fe O3的介电常数达到最大值,是BiFeO_3的7.5倍,而Bi_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3的介电常数达到最小值,仅仅是BiFeO_3的十分之一.Bi_(1-x)Ca_xFeO_3样品所呈现的介电特性是由偶极子取向极化和空间电荷限制电流两种极化机理共同作用的结果.随着Ca^(2+)的引入,BiFeO_3样品的铁磁性显著提高.X射线光电子能谱图表明Fe^(2+)和Fe^(3+)共存于Bi(1-x)Ca_xFeO_3样品中,Fe^(2+)/Fe3比例随着Ca^(2+)掺杂量的增加而增大,证明Ca^(2+)掺杂增加了Fe^(2+)的含量,增强BiFeO_3的铁磁特性.从M-T曲线观察到BiFeO_3样品在878 K附近发生铁磁相变,示差扫描量热法测试再次证明BiFeO_3在878 K发生相变.Ca^(2+)掺杂使BiFeO_3样品的TN略有变化而TM基本不变,其主要原因是Fe-O-Fe反铁磁超交换作用的强弱和磁结构相对稳定.
- 宋桂林苏健张娜常方高
- 关键词：介电特性磁滞回线
- Ca^(2+)掺杂对BiFeO_3薄膜结构及光学特性的影响
- 2014年
- 采用溶胶凝胶法制备Bi1-xCaxFeO3前驱体溶液,利用旋涂的方法在ITO导电玻璃上制备Bi1-xCaxFeO3薄膜样品.用X-射线衍射仪、分光光度计分别对薄膜样品的晶体结构、透射光谱进行测量并利用透射光谱计算出材料的能带带隙.结果表明:所有Bi1-xCaxFeO3样品的主衍射峰与BiFeO3相吻合,具有较好的结晶度和良好的晶体结构,随着Ca2+掺杂量的增加,使BiFeO3样品的主衍射峰(104)与(110)逐渐成为单相峰(110),当Ca2+掺杂量大于0.05时,样品由斜六面体转变为正方晶系.所有样品在430nm^600nm区间形成陡峭的线性吸收边,随着Ca2+掺杂量的增加,吸收峰会发生红移.Ca2+掺杂能提高BiFeO3薄膜在可见光的吸收率.Ca2+掺杂导致BiFeO3薄膜带隙降低的主要原因是样品中的缺陷的数量、表面粗糙度及晶格结构共同作用的结果.
- 陈晨苏健宋桂林
- 关键词：BIFEO3薄膜溶胶凝胶法
- Ca^(2+)掺杂对BiFeO_3陶瓷结构和磁、介电性能的影响被引量：2
- 2013年
- 以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Ca(NO3)2·4H2O为原料、乙二醇甲醚为溶剂、柠檬酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备Bi1–x Cax FeO3(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20)陶瓷样品。结果表明:所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合,样品晶粒尺寸随Ca2+掺杂量的增加而减小,在室温下各样品均具有完整的磁滞回线,样品铁磁性显著提高。当x=0.10时,剩余比磁化强度达到最大值(0.11A·m2/kg)。在外加磁场为398 kA/m时,样品的比磁化强度在644 K附近出现明显的反铁磁相变,反铁磁相变温度TN随掺杂量的增加而升高。在300~900 K,样品顺磁相变温度TP,以及TN和TP处比磁化强度的差值随Ca2+的增加均呈现先上升,在x=0.10时达到最大值,之后又呈下降趋势。样品在850K时比磁化强度出现明显变化,变化幅度随Ca2+掺杂量的增加而减小,在x=0.10时最小,之后又增大。不同磁场下样品剩余比磁化强度随温度变化表明:Bi1–x Cax FeO3陶瓷样品存在变磁性,当x=0.10时,变磁性最为明显。磁电耦合效应观测结果表明:样品的磁电耦合系数为负值,介电常数随外磁场变化反应灵敏,在x=0.10时磁电耦合效应为–14.2%,是纯相BiFeO3(其磁电耦合效应为–5%)的近3倍,表明掺杂适量Ca2+可增强样品的磁电耦合性能。
- 苏健张娜宋桂林周晓辉常方高
- 关键词：铁酸铋磁电耦合
- Bi-2223/Ag异质结的光生电压效应研究
- 2018年
- 在50~340 K不同温度下,利用紫色激光(λ=405 nm)对银/铋锶钙铜氧2223异质结界面进行辐照,观测到明显的光生电压效应,发现光生电压的极性分别在超导转变温度TC与320 K附近发生了反转,排除了激光产生的热电势是产生光生电压的原因,分析表明银/铋锶钙铜氧2223异质结界面处存在内建电场:光生电压由异质结界面处的内建电场分离光生电子-空穴对产生的。超导转变温度TC之下以及320 K以上,内建电场方向从超导体指向金属电极;超导转变温度TC与反向温度320 K之间,内建电场从金属指向超导体。
- 马志攀楚庄杨枫刘志勇刘志勇宋桂林苏健
- 关键词：内建电场
