多铁材料YMnO_3的制备与表征

题名:多铁材料YMnO_3的制备与表征
作者:刘越峰
学位授予单位:河南大学
关键词:溶液化学法;;铁电;;六方相Y MnO_3;;薄膜;;水热法;;纳米棒
摘要:
 多铁性材料是一种集电与磁性于一身的多功能材料,具有独特的物理性质。多铁性材料的研究是目前材料科学及凝聚态物理中的一个宽neodymium rare earth magnets广的新领域,蕴含着丰富的材料科学与物理研究课题、以及可预期的广阔应用前景。
 稀土锰氧化物薄膜的制备及其物性的研究是近年来凝聚态物理学领域中受到世界各国科研人员关注的前沿与热点问题之一。兼具铁电性、反铁磁性而有铁磁铁电材料之称的YMnO_3,其介电常数低(ε_r=20),只有单一的极化轴,没有挥发性的元素Pb、Bi等特点而成为非挥发性记忆存储器的候选材料。
 本论文主要工作如下:
 1、利用化学溶液法,在Si(100)衬底上制备了六方YMnO_3薄膜,并讨论了影响制备c轴择优取向薄膜的一些因素。在Si(111)衬底上制备了YMnO_3薄膜,并测试了其电滞回线,认为所制备的薄膜具有良好的铁电性能。
 2、研究了化学溶液法制备的六方YMnO_3粉末和薄膜的变温拉曼光谱。室温时观察到7个YMnO_3薄膜的拉曼峰。经过分析低温拉neodymium rare earth magnets曼光谱,我们认为YMnO_3薄膜在123K时发生了磁转变;而高温拉曼光谱也显示了YMnO_3薄膜和粉末的不同。
 3、利用化学溶液法在3C-SiC(111)上生长了具有c轴取向的六方YMnO_3薄膜,通过XRD,SEM,Raman和XPS等测试手段表征了薄膜的结构、形貌和组成,并测量了其电滞回线。
 4、通过水热法合成了六方纯相YMnO_3纳米棒。SEM、HRTEM和SAED的结果显示所合成的纳米棒均匀规则,表面光滑,且为六方http://www.chinamagnets.biz/结构。结合XRD及选区电子衍射结果,可以得出纳米棒沿<001>方向生长。测试了YMnO_3纳米棒的M-T曲线,观察到由表面未补偿自旋引起的自旋玻璃态。
学位年度:2009