具有强界面粘性的多铁性复合材料Nia23Fe2.77O4Pb(Zr,Ni)O3的旋转喷射沉积

具有强界面粘性的多铁性复合 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 Nia23Fe2.77O4/Pb（Zr，Ni）O3的旋转喷射沉积摘要：NFO/PZT的多铁性复合材料是这样被合成的，在90摄氏度时，在PZT上的NFO薄膜通过旋转喷射沉积技术合成。在NFO和PZT界面间的强粘力已经被观察到了，这已经通过高分辨率透射显微镜 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明在NFO和PZT之间的极大湿度所证实。在NFO/PZT多铁性复合材料的强电磁耦合显示出了一个电子的感应电场的剩磁改变了70％（也证实了这一点）多铁性复合材料的强界面粘结应力和低温旋转喷射的合成提供了一条可供选择的路线方法，这个方法是新的方法使多铁性复合材料和设备成为整体）铁磁性和铁电性两相构成的多铁性复合材料已经引起了和多人的兴趣，这是由于它们潜在的磁电复合材料的应用前景。这样的材料可以显示的应力/应变介导的电磁效应，即电介质极化的变化作为一个对所施加的磁场或由一个额外电场引发的感应电场的响应。这使许多的装置的应用成为可能。在铁磁相和铁磁相这两相界面的强附着力是实现作用于磁电耦合的应力的关键。伴随着界面粘结强度的不同水平，几种合成多铁性复合材料的方法已经形成。例如，不同种类的胶和胶的厚度都影响胶的强度。对于多铁性复合材料的固体烧结，脉冲激光沉积，物理气相沉积法和溶胶-凝胶的方法都应用于薄膜多铁性复合材料。发明于1983年的旋转喷射沉积是在温度低于90摄氏度的水溶液中直接板结晶拥有不同结构的尖晶石铁酸盐薄膜。传统的铁酸盐薄膜的制备方法，如溅射，分子束外延，脉冲激光沉积等，需要较高的温度（最好超过600摄氏度）然而，旋转喷射技术可以在低温26－90摄氏度时就产生高质量的铁酸盐薄膜。几种化学反应都会参与铁酸盐旋喷过程，其中，包括吸附Fe^2  Fe^3e-。并且铁酸盐薄膜和铁电子基片是可以被预期的。对于我们来说这是耦合的关键。典型的铁电材料如Pb(Zr,Ti)O3(PZT)可以成为其表面上OH基的很好供应者。如此，通过旋转喷射沉积技术促进其表面上的铁酸盐薄膜的形成。此外，形成较强的界面结合对实现强磁电耦合是很重要的。在这项工作中，我们报告的替代合成复合多铁性复合材料的方法，在纯的铁酸盐旋转喷射沉积到PZT上，观察到铁酸盐和压电陶瓷相之家的强界面粘结应力。由透射电镜和强磁电耦合检查到界面原子排列已经正式了这一点。多铁性复合材料Nia23Fe2.77O4（NFO）/Pb(Zr，Ti)(PZT)可以在90摄氏度时在PZT基上旋转喷射沉积获得，商业应用的PZT基板是厚度为0.5毫米。在旋转喷射形成铁酸盐薄膜的基板之前应该将它放入溶解包含Fe2的稀盐酸溶液中放置一分钟。有1.5mMNi2和13.2mMFe2。并且PH值为4的水溶液被用作铁酸盐的先驱溶液。同时，一个PH为8.0的含有2mMNaNO2和140MmCH3COONa的水氧化溶液被应用。通过单独的喷嘴，这两种溶液以40ML/min的流动速率喷射到热的PZT基上，这个基板的温度为90摄氏度，转速为150转每分钟，N2被吹进室里以减少空气中氧气的影响，电镀30分钟后，随着30nm/min的增长率得到统一形式的在PZT上的NFO薄膜，并且它具有强附着力，厚度为1um，利用完全相同的旋转喷射过程，使NFO薄膜沉积在三种不同的基片上，玻璃、铝和PZT。通过简单地带子测试，发现NFO/PZT多铁性系统有最强的应力。图1表示旋转喷射的NFO/PZT的X射线衍射图案。纯尖晶石铁酸盐相和钙钛矿PZT相清楚的确定没有明显的结晶取向。NFO的表面形态已经用原子力学显微镜检测过了，它显示平均晶粒尺寸为300nm，粗糙度为10nm，或者说铁酸盐薄膜的厚度为1％.为了进一步了解NFO/PZT相间的强应力的起源，NFO和PZT之间的界面是由高角度环形暗场扫描透射电子显微镜对比研究得出，结果如图2(a)。一个厚度为1um均匀的铁酸盐薄膜可以在PZT相上确定，观察得到的NFO/PZT界面没有空隙。很有趣的是，NFO铁酸盐相成长为裂缝宽度为0—100nm的PZT上的裂缝，如图2（b）所示。这已通过能量色散X射线分析证明。这表明NFO铁酸盐相与PZT相在旋转喷射沉积过程中有极好地润湿，这导致了在这两相之间有紧密的接口和强应力。NFO/PZT界面在高分辨透射显微镜（HRTEM）下的图像显示如图2（c）。这表明在铁酸盐NFO和铁电性PZT相有一个清楚的接口并没有明显的晶格匹配。尽管尖晶石NFO和钙钛矿PZT相的晶格参数与NFO晶格参数非常接近两倍的PZT。在PZT上的NFO铁酸盐的磁滞回线如图3（a）所示，当真咯薄膜上加上平行和垂直的外加磁场时，就可以观察到良好的磁滞回线，这表明平面内的190奥斯特矫顽力和平面外的260奥斯特的矫顽力。NFO薄膜的饱和磁化强度被确定为245emu/cm3.在PZT基板上的NFO铁酸盐薄膜的磁致伸缩行为是由一个定制的磁致伸缩仪测量的，如图3（b）所示。磁致伸缩常数随施加在平面内的磁场增大。在250奥斯特时达到10ppm。这是小于纯NFO相的饱和磁致伸缩常数的。这可能是由于我们的磁致伸缩测试系统的磁场强度有限，它能提供的最高磁场强度为250奥斯特，根据图3（a）的磁滞回线NFO薄膜显然不是额定为250奥斯特。铁磁性的NFO和铁磁性的PZT相之间的磁电效应是通过观察电场引起的磁化强度的变化所证实的。磁化曲线（M-H曲线）在监测加在PZT基板上不同的外加电场得到。由于逆压效应，当一个确定方向的电场作用在这薄片上时，PZT基板会受到一个平面张力。这种平面应力是平面各向异性，这是由于PZT平板的板材形状，这就导致了在PZT平面净应力各向异性。这种在PZT上的净应力是由于有效地净平面磁场对铁酸盐的影响，这种影响是通过铁酸盐薄膜和PZT基板之间应变介导地磁电耦合，并且由此可知，PZT基板磁场强度的变化是由于逆压磁效应。值得注意的是，自旋喷射沉积NFO是各向同性。因此，磁电耦合导致NFO/PZT的磁化强度的改变是不同于我们最近观察到的FeGaB/PZT薄膜具有良好的面内各向异性。有良好的各向异性的有磁性的磁电材料有更强的磁电耦合效应。平面内的M-H曲线是通过施加一个0-1.3MV/m的外加电场在PZT基板的厚度方向上测量得到的。如图4所示。当额外磁场从一个较低的场强使剩磁以10％的速率增加直到加到磁场为1.3MV/m。我们就能明显的观察到M-H曲线的上移。此外，我们发现在强度高的外部磁场M—H曲线能达到相同的饱和磁化强度。这表明磁电耦合的减少是由于高施加的磁场达到饱和磁致伸缩。总之，多铁性复合材料NFO/PZT的合成是通过在低温下在PZT基板上的NFO的自旋喷射沉积。它显示在NFO/PZT界面的两种成分之间有强大的应力。在NFO相和PZT相之间的强应力是由NFO相和PZT相之间的良好润湿所确定的，以及较强的应变介导地磁电耦合，在旋转喷射沉积的NFO/PZT多铁性复合材料观察到强应力以及低温合成为用旋转喷射沉积技术合成新的高质量的多铁性复合材料提供了一个可行的路线。这项工作是由美国国家科学基金会下属的基金会NO.DMR-0603115和ECCS-0746810资助的。美国海军研究局的YIP基金NO.N00014-07-0761,并且draper实验室通过大学UR＆D研发 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。这项工作是部分完成的。在综合纳米技术中心，美国能源部，基础能源科学用户设施办公室。桑迪亚国家实验室是由桑迪亚公司操纵的一个多尖端实验室，它是洛克希德马丁公司之一，美国能源部 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 号NO.DE-AC04-94AL85000。