研究目的
探索LuFeO3纳米材料中正交相与六方相共存的实现,研究形貌依赖的相组成,并基于铁电性能展示纳米发电机性能。
研究成果
LuFeO3纳米材料中表面诱导的应变场稳定了铁电六方相与正交相的共存,两相比例随形貌变化(纳米颗粒为75:25,纳米纤维为23:77)。由于六方相含量更高,纳米纤维展现出更优异的纳米发电机性能,显示出多铁性应用的潜力。未来研究应深入探究氧化学计量比的影响。
研究不足
该研究假设由于在氧化气氛中进行高温退火,氧空位极少,但氧化学计量比和缺陷化学可能影响相稳定性,需进一步研究。纳米发电机的性能已得到验证,但可能需要进行优化以实现实际应用。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过溶胶-凝胶法合成LuFeO3纳米颗粒(NP)并进行退火处理,采用静电纺丝法制备纳米纤维(NF),随后通过表征分析物相组成与性能。利用XRD数据的Rietveld精修量化物相比例,通过TEM/HRTEM观察形貌,使用特定设备测量极化性能与纳米发电机输出特性。
2:样品选择与数据来源:
样品由化学计量比的Lu(NO3)3·xH2O和Fe(NO3)3·9H2O前驱体制备。数据来源包括XRD图谱、TEM图像、极化回线以及器件电学测量数据。
3:实验设备与材料清单:
设备包含布鲁克D8 ADVANCE衍射仪、JEOL 2100 F透射电镜、FE Test aixACCT TF分析仪(极化测量)、泰克MSO 2024示波器、吉时利DMM 7510万用表。材料包括Lu(NO3)3·xH2O、Fe(NO3)3·9H2O、酒石酸、PVP、乙醇、水、PDMS、ITO-PET电极。
4:2O、Fe(NO3)3·9H2O、酒石酸、PVP、乙醇、水、PDMS、ITO-PET电极。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:纳米颗粒制备:前驱体与酒石酸573K反应,423K加热,973K退火2小时,洗涤干燥。纳米纤维制备:配制PVP/乙醇溶液,与前驱体溶液混合,22kV电压/0.2ml/h流速静电纺丝,373K干燥,1123K退火。表征:XRD测量、Rietveld精修、TEM成像、4kV/25Hz极化测试、40N压力/14Hz纳米发电机测试。
5:2ml/h流速静电纺丝,373K干燥,1123K退火。表征:
5. 数据分析方法:采用FULLPROF SUITE软件进行Rietveld精修获取结构参数与物相比例,统计TEM粒径分布,分析电压、电流密度及功率密度等电学数据。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
TEM microscope
2100 F
JEOL
Transmission electron microscopy and high-resolution imaging
-
oscilloscope
MSO 2024
Tektronix
Signal measurement for nanogenerator testing
-
multimeter
DMM 7510
Keithley
Electrical measurements
-
diffractometer
D8 ADVANCE
Bruker AXS
X-ray diffraction measurements for structural analysis
-
TF analyzer
aixACCT TF analyzer 2000
FE Test
Polarization loop measurements
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部