课程介绍
多铁性材料同时具备电、磁、力等多种有序参量，其丰富的物理内涵和复杂的微观结构在过去十余年 引起了广泛关注。然而现有的大部分单相材料的多铁性和磁电耦合性能仅在低温环境呈现，具有室温多铁 性的单相材料相对缺乏，被广泛研究的 BiFeO3 仅呈现反铁磁性，磁电耦合效应微弱。本文报告两类单相 室温多铁性薄膜的脉冲激光沉积制备、多铁性结构表征和分析、以及磁电耦合性能测量，分别为镓铁氧体 GaFeO3（GFO)和铋层状钙钛矿 (Bi2O2)2+（Bin-1Ti3Fen-3O3n+1）。我们利用快速切换多靶材的脉冲激光 沉积(PLD)系统，通过控制轰击在 GFO 和 Fe2O3 靶材上的脉冲数来准确控制 GFO 薄膜的化学计量比，得到室温铁电性和磁性共存的 GFO 薄膜，探讨其多铁性的结构起源，并通过扫描探针表征确认了其局域磁 电耦合性能。而通过调控制备工艺参数和配比，我们也得到性能良好的 Bi5Ti3FeO15 薄膜，室温磁电耦合 系数为 400 mV/Oe·cm，比之前报道的陶瓷块材高三个数量级。通过压电力显微镜（PFM）和磁力显微镜 （MFM）研究 Bi5Ti3FeO15 薄膜铁电畴与磁畴室温翻转特性，显示电场和应力均可以同时翻转薄膜中的铁 电畴和磁畴，证实铁弹应变在铁电畴与磁畴耦合的过程中的桥梁作用。
长沙市工商行政管理局