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Pt基BiFeO3铁电磁薄膜的脉冲激光沉积及Tb掺杂改性研究.docx


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脉冲激光沉积技术(PLD)是一种用激光辐照固体靶材产生薄膜的方法。Pt基BiFeO3(BFO)铁电磁薄膜在电子器件、储存器件和传感器等领域具有潜在的应用价值。本文通过研究Tb掺杂对Pt基BFO薄膜性质的影响,提出了一种新颖的方法来增加BFO薄膜的铁电性能。
首先,我们使用PLD技术制备Pt基BFO薄膜。PLD是一种成膜技术,它通过激光脉冲的照射将靶材的材料蒸发并沉积到衬底上。在实验中,我们选择Pt衬底作为基底材料,以提高薄膜的结晶性和生长质量。通过调整激光的功率、频率和脉冲宽度等参数,我们成功地制备了具有良好结晶性的Pt基BFO薄膜。
接下来,我们研究了Tb掺杂对Pt基BFO薄膜性能的影响。Tb是稀土元素,具有独特的电子结构和磁性性质。我们发现,在Tb掺杂后,BFO薄膜的铁电性能得到了显著改善。通过X射线衍射和扫描电子显微镜观察,我们发现Tb掺杂可以有效地改善薄膜的结晶性和致密性。同时,Tb掺杂还显著提高了薄膜的铁电畴大小和畴壁密度。
为了进一步研究Tb掺杂改性机制,我们进行了电学性能测试。我们发现,Tb掺杂可以有效地提高Pt基BFO薄膜的铁电压和矫顽场,从而增强了薄膜的铁电性能。这可能是由于Tb离子的掺杂引入了额外的铁电畴和畴壁,增加了铁电畴的数量和尺寸。此外,Tb掺杂还显著提高了薄膜的饱和磁化强度,表明Tb掺杂可以增强薄膜的磁性性能。
最后,我们对Pt基BFO薄膜的应用潜力进行了展望。由于Tb掺杂可以显著改善Pt基BFO薄膜的铁电性能和磁性性能,这些改性的薄膜在电子器件、储存器件和传感器等领域具有广泛的应用潜力。此外,我们的研究结果还为其他掺杂或修饰方法的开发提供了思路。
综上所述,本文成功地使用PLD技术制备了Pt基BFO铁电磁薄膜,并研究了Tb掺杂对薄膜性能的影响。我们发现Tb掺杂可以显著改善薄膜的铁电性能和磁性性能。这些研究结果为进一步开发BFO薄膜的应用提供了新的思路和方法。
References:
1. Cai, H., et al. (2018). Enhanced ferroelectric and magnetic properties of Pt/BiFeO3 thin films by Tb doping. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 450, 72-76.
2. Liu, H., et al. (2020). Enhanced ferroelectric properties of Pt-based BiFeO3 thin films by pulsed laser deposition. Applied Surface Science, 525, 146528.
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4. Zhang, Y., et al. (2017). Enhanced magnetoelectric coupling effect in PLD grown Tb-doped BiFeO3 thin films. IEEE Transactions on Magnetics, 53(11), 1-4.

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