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机械合成BiFeO?亚微米颗粒对亚甲基蓝的光降解作用
摘要： 本文通过考察亚甲基蓝溶液的降解情况，评估了高能球磨法合成的铁酸铋颗粒的光催化活性。相较于广泛采用的化学合成法制备此类光催化剂，这种机械化学法具有规?；统杀旧挠攀?。研究分析了铁酸铋粉末的结构、微观结构及光学特性，并通过实验证实其光催化效率。结果表明亚甲基蓝染料降解率达95%，添加H2O2氧化剂并光照15分钟后可实现完全降解。
关键词： 光降解，铁酸铋，光催化
更新于2025-10-22 19:40:53
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溶液燃烧法合成铁酸铋BiFeO?
摘要： 本工作采用溶液燃烧法合成了铁酸铋BiFeO3（BFO）。通过X射线衍射（XRD）及其Rietveld精修技术，证实其存在畸变的菱方钙钛矿结构（空间群-R3c）。利用Scherrer公式根据X射线衍射峰的半高宽估算了BFO晶粒的平均尺寸。采用扫描电子显微镜（SEM）确定了样品的形貌，通过能谱分析（EDS）测定了BFO的化学计量比。
关键词： BFO（铁酸铋）、X射线衍射（XRD）、燃烧合成法、多铁性材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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菱面体BiFeO3弹性与压电性能的取向依赖性
摘要： 通过坐标变换方法，在三维空间中研究了室温下菱面体铁酸铋(BiFeO3)弹性与压电性能的晶体取向依赖性?；?m点群BiFeO3的晶体非对称特性，获得了任意取向下的弹性常数(刚度)c11'、c12'、c13'及压电常数d15'、d31'、d33'。文中给出了获得最大值的特定取向参数：最大c11'=213×10^9 N/m^2出现在φ=0°和90°的平面内；最大c12'=c13'=132.2×10^9 N/m^2分别出现在三个镜面内θ=13°和θ=77°的方向上；最大d15'=27.6×10^-12 C/N与最大d31'=12.67×10^-12 C/N均出现在镜面内θ=69°的方向上；最大d33'=18×10^-12 C/N出现在θ=0°的自发极化轴方向。采用最优取向可显著提升BiFeO3的弹性与压电参数，这对生长具有择优取向和增强性能的BiFeO3薄膜具有重要应用价值。
关键词： 压电性、坐标变换、取向依赖性、铁酸铋、弹性
更新于2025-09-23 15:22:29
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以酒石酸为添加剂从硝酸盐溶液中合成BiFeO3空心球：形貌与磁性能
摘要： 首次通过超声喷雾热解法，在酒石酸存在下由硝酸盐溶液合成了单相铁酸铋粉末。所得粉末由平均直径约1微米的中空球形团聚体组成。确定了酒石酸浓度对中空球体合成温度及形貌的影响。团聚体外壳具有开放和封闭孔隙，估算了壳层厚度及封闭/开放孔隙比例的平均值，并发现其与酒石酸浓度的依赖关系。研究表明，磁性能不仅取决于构成团聚体的纳米颗粒尺寸，还与中空球壳的形貌相关。
关键词： 中空球体、形貌、磁性能、多铁性材料、铁酸铋
更新于2025-09-23 15:21:21
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锶掺杂铁酸铋纳米复合材料的交流阻抗谱、电导率及光学研究
摘要： 研究了锶掺杂对柠檬酸盐燃烧反应法制备的Bi1-xSrxFeO3（BSFO）纳米复合材料结构、光学、介电及阻抗性能的影响。傅里叶变换红外光谱分析证实了锶掺杂铁酸铋样品钙钛矿结构的形成。扫描电镜分析显示随着BSFO纳米复合材料中锶浓度增加，晶粒尺寸减小。紫外-可见吸收光谱（1.0-3.5 eV波段）观察到两个双重简并的d-d跃迁和两个电荷转移跃迁，光学带隙随锶浓度增加从2.14 eV降至2.05 eV。采用复阻抗谱技术对材料在宽频范围（20 Hz-1 MHz）和温度范围（30℃-500℃）内的介电常数、阻抗及电模量的频率与温度依赖性研究表明：微结构对这些参数存在显著影响。发现介电常数和介电损耗随锶掺杂量（x=0.1至x=0.3）增加而降低，在BSFO（x=0.1）样品中达到最大值。阻抗分析表明存在晶粒（体相）和晶界电阻贡献，且随锶含量增加而增大。样品的交流电导率呈现频率和温度依赖性，并随BFO中锶掺杂程度变化。导电研究中不同温度区域显示出短程和长程传导共同作用的电荷传输机制。
关键词： 介电响应、复阻抗谱、微观结构、铁酸铋
更新于2025-09-23 15:21:01
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半导体单壁碳纳米管/铁酸铋异质结构中通过宽范围光吸收与高效电荷分离实现的增强型铁电光伏效应
摘要： 光伏异质结构器件的界面电子能带结构会显著影响其光吸收和电荷传输特性，进而决定光伏性能。本工作报道了半导体单壁碳纳米管（S-SWCNTs）/铁电BiFeO3（BFO）异质结构中增强的铁电光伏效应。由于S-SWCNTs（0.2-2.1 eV）和BFO（2.2-2.7 eV）的窄带隙，该结构可实现宽范围光吸收。通过p-f-n结（p型S-SWCNTs/铁电体(f)BFO/n型Nb:SrTiO3）形成的协同效应及铁电BFO层中极化介导内场的引入，该异质结构还能实现高效电荷分离。相比单层器件（Pt/BFO/Nb:SrTiO3），经过铁电层厚度优化和适当界面能带对齐后，异质结构器件（Pt/S-SWCNTs/BFO/Nb:SrTiO3）展现出显著提升的光伏性能：在标准太阳光照射下，开路光电压和短路光电流密度分别达到0.23 V和-7.52 mA cm-2（对应光电转换效率4.40%）。此外，通过施加可切换的电场极化，该异质结构可实现调控，为开发可控光伏器件提供了可能。研究表明，不同功能材料的协同集成是设计性能可调光伏器件的有效途径。
关键词： BiFeO3（铁酸铋）、光吸收、单壁碳纳米管、异质结构、电荷分离、铁电光伏效应
更新于2025-09-23 15:21:01
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掺钕-铬的BiFeO3薄膜用于具有增强光伏性能的光伏器件
摘要： 采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺，在掺氟氧化锡玻璃基底上制备了BiFeO3薄膜及Nd-Cr共掺杂BiFeO3薄膜。通过紫外-可见吸收光谱测试发现，Nd-Cr共掺杂可提高薄膜的光吸收率并降低光学带隙。带隙的减小有利于载流子传输。共掺杂后薄膜的漏电流得到有效抑制，其漏电流密度较原始BiFeO3薄膜降低近四个数量级。漏电流的降低将增强铁电极化强度，而铁电极化的增强更有利于光生载流子的分离。与原始BiFeO3薄膜相比，Nd-Cr共掺杂BiFeO3薄膜的短路光电流密度、开路光电压及光电转换效率均显著提升。该共掺杂薄膜展现出大幅增强的光伏特性，有利于BiFeO3基薄膜在光伏器件中的实际应用。
关键词： 元素掺杂、薄膜、铁电性能、光伏性能、铁酸铋、漏电流
更新于2025-09-23 15:19:57
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钇掺杂对0.3Bi1?yYyFeO3–0.7Ba0.8Sr0.2TiO3陶瓷结构、光学、振动及介电性能的影响
摘要： 通过固相反应法合成了钙钛矿陶瓷[Ba0.8Sr0.2]1-x[Bi1-yYy]xTi1-xFexO3（x=0.3和0.05，y=0.15），以研究钇掺杂对该材料物理性能的影响。XRD图谱显示形成了单一四方相且无杂质。紫外-可见光谱分析突出了材料的吸光度和反射率特征，实际观测到波长蓝移现象，且高掺杂量下能带隙增大。拉曼光谱显示振动模强度下降，伴随钇含量升高引发原子结构波动。阻抗谱研究表明介电常数和介电损耗均随频率升高而降低，表明存在介电色散效应。最后，介电常数随温度变化的研究揭示了G型反铁磁转变的存在。
关键词： 结构分析，钛酸锶钡（Ba0.8Sr0.2TiO3），介电响应，光学性质，固相反应，铁酸铋（BiFeO3），拉曼光谱
更新于2025-09-24 07:53:16
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(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBiFeO3体系在可见光下的铁电光伏效应与挠曲光伏效应
摘要： 反常光伏（APV）效应从经典铁电光伏发展到挠曲光伏领域取得了重大进展。两者都要求扩展光谱响应范围。本研究全面分析了纯(Bi0.5Na0.5)TiO3（BNT）及0.3(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.7BiFeO3（0.3BNT-0.7BFO）陶瓷的铁电、光电及光伏特性。数据显示具有典型铁电性的纯BNT即使在550纳米可见光照射下也呈现有趣的光伏效应，而可见光吸收增强的0.3BNT-0.7BFO固溶体由于铁电性可忽略但存在显著的应变诱导挠曲光伏效应，未表现出铁电光伏特性。透射电子显微镜分析揭示了纯BNT与0.3BNT-0.7BFO陶瓷在畴结构和局部应变状态上的差异，这可能是其光伏行为不同的原因。这些发现不仅深化了对铁电极化与挠曲电效应诱导光伏机制的理解，还为多功能光电应用提供了潜在候选材料。
关键词： 铁酸铋、(铋钠)0.5钛酸铋0.5、光伏效应、可见光响应
更新于2025-09-19 17:13:59
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外延BiFeO3薄膜中体光伏效应的域与开关控制
摘要： 反演对称性的缺失是铁电性、压电性以及体光伏（BPV）效应的根本起源，因此它们彼此密不可分。然而迄今为止，人们通常仅利用压电效应（逆效应）来探测铁电特性，如畴排列及由此产生的极化取向。尽管体光伏效应与压电性具有相同的对称性关联，但它大多被视为铁电性的衍生现象，而非一种潜在的分析手段。在本研究中，我们通过施加电场调控BFO薄膜平面器件中铁弹畴排列，探究了体光伏特性（即短路电流的幅值与角度依赖性）的演变规律。测量结果显示，有序与无序畴排列样品均表现出显著的协同敏感特性。对光伏响应的分析建立了数学模型，用于估算已翻转与未翻转区域的比例。结果表明，BPV效应在追踪极化矢量（方向与幅值）取向方面具有潜在应用价值，其探测范围远超基于探针技术的传统方法。
关键词： BiFeO3（铁酸铋）、铁电性、极化取向、畴翻转、体光伏效应
更新于2025-09-16 10:30:52