分会

第十一分会：无机化学前沿

摘要

氧化物双钙钛矿薄膜由于具有耦合的铁序参数，被认为是很有前途的多功能材料。然而，晶体结构的中心对称性限制了它们的多铁序耦合。调节双钙钛矿薄膜的化学成分和晶体结构仍然具有研究的必要性。在此，在（001）LaAlO3基底上制备了稳定的多铁性Bi0.5Sm0.5FeO3（BSFO）双钙钛矿外延薄膜，Bi/Sm比例接近1。BSFO薄膜的化学组成调控是通过改变沉积温度来调节Bi和Sm之间的元素竞争完成的。在磁控溅射法中，元素的溅射速率与其d轨道电子数正相关，而改变沉积温度可以有效改变Sm元素的沉积。使用同步辐射X射线衍射谱和X射线吸收光谱，证明了BSFO双钙钛矿薄膜的晶体结构是由伪立方钙钛矿单胞构成的正交结构。与稀土铁氧体系统相比，BSFO双过氧化物薄膜具有稳定的铁电极化（~ 0.67 μC/cm2），并且在108次切换循环后仍然稳定。BSFO双过氧化物薄膜的铁电起源被认为是由于基底应变和离子置换导致晶格结构的畸变。明暗电流的差异表明BSFO双钙钛矿薄膜具有良好的光反应。在极化状态下，开路电压和短路电流分别增强到0.325 V和-14.844 μA/cm2，几乎是非极化态的两倍。铁电存储的可能性是由可切换的铁电光伏功能提供的，这个过程是无损的。BSFO薄膜中Fe2+离子和缺陷态的存在削弱了其反铁磁耦合，引起铁磁性的增强。因此，双钙钛矿设计方法可用于调节薄膜的多功能特性。

关键词

双钙钛矿;铁电薄膜;元素比可控;多铁性

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刘旭东 北京科技大学 共1人点赞了这篇线上墙报。