Gd2O3掺杂BiFeO3陶瓷的漏电流特性及磁性能研究

LIU Xuan, GUO Feifei, LONG Wei,XI Zengzhe,HE Aiguo, XU Guiyu

Journal of Synthetic Crystals（2023）

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摘要

本文采用快速液相烧结法制备了Gd2O3掺杂BiFeO3陶瓷,并对陶瓷样品进行了物相、形貌、漏电流特性和磁性能研究.XRD分析结果表明,Gd2O3的加入促进了富铋相(Bi25FeO40)的形成且使晶胞体积减小,同时陶瓷的物相由三方相向正交相转变;SEM分析结果表明,Gd2O3掺杂能起到细化陶瓷晶粒的作用;电学性能分析表明,陶瓷样品漏电流较大,但Gd2O3的掺杂可显著降低陶瓷的漏电流;漏电流特性分析结果表明,陶瓷在低电场下的漏电流特性是欧姆传导机制,在高电场下纯BiFeO3陶瓷的漏电流特性为肖特基发射机制,但随着Gd2O3掺杂量的增加而逐渐变为空间电荷限制电流传导(SCLC)机制;磁性研究结果表明,掺杂引入的磁性Gd2O3 颗粒均匀分布在陶瓷的晶界处从而显著提高陶瓷磁性能.

关键词

BiFeO3 ceramics,Gd2O3 doping,liquid-phase sintering method,electrical property,leakage current characteristic,magnetic property

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