机构名称：
¥ 1.0
铋铁氧体 (BiFeO 3 ) 纳米颗粒 K. SARDAR a 、K. ALI a,* 、S. ALTAF a 、M. SAJJAD a 、B. SALEEM a 、L. AKBAR a 、A. SATTAR b 、Z. ALI a 、S. AHMED a 、U. ELAHI a 、EU HAQ a 、A. YOUNUS aa 纳米光电子研究实验室，费萨拉巴德农业大学物理系，38040 费萨拉巴德，巴基斯坦 b 机械、机电一体化和制造工程系（新校区 KSK），工程技术大学，拉合尔，巴基斯坦 通过溶胶凝胶法合成多铁性铋铁氧化物 (BiFeO 3 ) 纳米颗粒。本研究展示了在 550 ᵒ C 下制备铋铁氧体纳米粒子的方法。在该方法中，硝酸铋 [Bi (NO 3 ) 3 .5H 2 O] 和硝酸铁 [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O] 被用作起始化学剂。为了克服铋在高温下的挥发性，使用了不同重量百分比的化学品。柠檬酸被用作螯合剂。在 550 ᵒ C 下对样品进行热处理。铋铁氧体纳米粒子表现出明显的铁磁性。随着磁化强度的增加，铋铁氧体纳米粒子的尺寸减小。随着 550 ᵒ C 下化学品浓度的增加，由于重结晶，粒径减小。溶胶凝胶法有助于控制晶体的尺寸。利用 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和紫外-可见光对制备的铋铁氧体纳米粒子样品进行表征，以获取有关表面形貌和晶体结构的信息。X 射线衍射结果提供了有关粒度和相位识别的信息。紫外-可见光提供了有关 BiFeO 3 纳米粒子带隙能量的信息。扫描电子显微镜结果提供了不同分辨率下纳米粒子的表面形貌和晶粒尺寸的信息。 (2019 年 9 月 23 日收到；2020 年 1 月 22 日接受) 关键词：纳米粒子、溶胶凝胶、氧化铋铁、带隙 1. 简介 在所有多铁性材料中，铋铁氧体 (BiFeO 3) 是一种在钙钛矿结构中显示反铁磁和铁电序参数共存的材料。它以块体形式早已为人所知。 BiFeO 3 在尼尔温度 (TN =643 ᵒ K) 下表现出反铁磁现象，在居里温度 (T c =1103 ᵒ K) 下表现出铁电现象。研究表明，尽管名称如此，BiFeO 3 并非铁氧体结构，而是钙钛矿结构。在块体中，BiFeO 3 被描述为具有空间群 R 3 C 和菱面体扭曲的铁电钙钛矿。晶格参数为 C hax = 13.87Ȧ、ar = 5.63Ȧ、a hax = 5.58Ȧ 和 α r = 59.350。室温下的最大极化为 90µ/cm 2 至 100µ/cm 2。目前对铋铁氧体的研究表明，如果粒子尺寸大于磁性，则磁性会消失，晶体尺寸越小磁性越强。在纳米粒子中，磁性导致螺旋序被抑制（Manzoor 等人，2015 年）。来自天体化学活动的 Bi 3+ 电子离子对起源于铁电序（T c ∼ 830 ᵒ C）。在此类材料中，d 需要不同的填充状态来转换金属离子在铁电和磁性中的状态（Johari，2011 年）。室温下的铋铁氧体是铁电性的，因为沿着钙钛矿结构的一个方向自发电极化是定向的。铁电态导致铋离子相对于 FeO 6 八面体的较大位移，这导致了一些重要的后果。沿 <111> 方向存在 BFO 铁电极化。它导致八种可能的极化方向。通过使用电场，可以通过切换的可能性来控制磁态
增强的结构和光学特性
主要关键词
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