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通过X射线吸收精细结构光谱对多铁性BiFeO3陶瓷中La诱导的结构相变进行局域洞察
摘要： 用稀土(RE)离子替代铋对开发室温BiFeO3基多铁性材料具有重要技术意义。尽管备受关注，但RE掺杂BiFeO3的许多基本特性和结构-性能关联仍不明确。本研究系统报道了Bi1-xLaxFeO3(0≤x≤0.2)陶瓷的结构相变实验与理论探索。通过X射线吸收精细结构光谱首次发现：在所有La3+掺杂浓度(0.001≤x≤0.2)下，La3+掺杂剂实际取代的是具有正交Pbam对称性的次级纳米颗粒中的Bi位点，而非长期认为的母体菱方R3c相。透射电镜和热力学偏好互补研究进一步证实该发现，这严重挑战了现行主流假设——当x≤0.1时La取代R3c结构中Bi3+位点，以及先前基于形变相边界解释功能特性增强的机理。这一新认知或将重燃探索BiFeO3基材料多铁机制的研究热潮，并促进新型多功能器件的自下而上设计。
关键词： XAFS（X射线吸收精细结构）、BiFeO3（铁酸铋）、结构相变、La掺杂、多铁性材料
更新于2025-09-04 15:30:14
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具有高效光催化活性的形貌可控BiFeO3颗粒的合成与表征
摘要： 采用简便水热法，在特定氢氧化钠（NaOH）浓度条件下合成了单相BiFeO3（BFO）颗粒。通过X射线衍射技术、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、傅里叶变换红外光谱及紫外-可见光谱对颗粒进行了系统表征。研究发现1-3 M宽范围的NaOH浓度均可诱导BFO形成高结晶质量。值得注意的是，不同NaOH浓度对BFO颗粒形貌具有显著影响：随着NaOH浓度升高，颗粒形貌从蜂窝状BFO转变为立方体BFO。此外，BFO颗粒的光吸收特性和带隙与其形貌密切相关，这导致蜂窝状BFO颗粒与立方体BFO颗粒的光催化降解能力存在差异。
关键词： 光催化活性、水热法、形貌、BiFeO3
更新于2025-09-04 15:30:14
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多铁性隧道结中的铁磁、铁电及光学调制多重电阻态
摘要： 在数据存储中，自旋、铁电或光学指标已被用作信息载体，通过探索三者之间的二元耦合来增加电阻态及相应的数据密度。然而，同时涵盖这三种信息指标的研究仍属空白——从原先的两种增至三种信息载体，为诱导新奇现象和独特电阻态提供了机遇。本研究运用自旋-电子-光子分辨理论，证实了自旋、铁电与光学相互作用的可行性，并通过La2/3Sr1/3MnO3/BiFeO3/Fe4N多铁隧道结（MFTJs）中自旋与铁电调制的光伏效应进行验证?；贛FTJs中由自旋和铁电诱导的四种电阻态，特殊光伏效应能将每个电阻态分裂为光照开启与关闭的切换状态，最终形成多重电阻态。此外，该MFTJs实现了近100%自旋极化光电流及巨大隧穿磁阻（电致阻变）。这些结果表明，相互作用的自旋、铁电与光学指标可同时作为存储中的信息载体，为开发高效数据存储器提供指导。
关键词： 光伏，La2/3Sr1/3MnO3，铁电，自旋，Fe4N，BiFeO3
更新于2025-09-04 15:30:14
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溅射沉积的多铁性CoFe2O4-BiFeO3纳米复合材料与导电La0.7Sr0.3MnO3电极的集成
摘要： 描述了在(001)取向的SrTiO3(STO)衬底上La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)层以及在STO缓冲的Si上生长的溅射外延CoFe2O4-BiFeO3(CFO-BFO)纳米复合薄膜的结构、磁性和铁电性能。初始生长的LSMO薄膜表面光滑且导电性差，但退火后电阻率降低且表面变粗糙。在STO上共溅射的CFO和BFO形成了垂直排列的纳米结构，由钙钛矿BFO基体中的外延尖晶石CFO柱组成，但退火后LSMO薄膜的粗糙表面促使CFO柱出现额外取向。随着LSMO层增厚，由于CFO柱应变状态变化，其磁易轴发生面内重取向。LSMO底层使BFO的铁电响应得以测量。在LSMO/SrTiO3/Si上生长的纳米复合材料为硅基电气接触纳米复合材料的大规模集成提供了途径。
关键词： La0.7Sr0.3MnO3，溅射沉积，铁电性，磁性能，纳米复合材料，CoFe2O4-BiFeO3，多铁性材料
更新于2025-09-04 15:30:14