鈣鈦礦型鐵酸鉍BiFeO3的鐵電、鐵磁及光伏特性

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 在眾多的鐵電材料中，鐵酸鉍（BiFeO3，BFO）是目前發(fā)現(xiàn)的一種在室溫下同時(shí)擁有鐵電性與反鐵磁性的多鐵材料，具有鐵電性、鐵磁性和鐵彈性和弱的反鐵磁性，其鐵電、鐵磁序參量在室溫可以耦合，鐵酸鉍屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，塊狀的BFO其晶體結(jié)構(gòu)是由鈣鈦礦結(jié)構(gòu)在（111）方向上拉伸后所得，為菱方晶系，如晶體結(jié)構(gòu)下圖所示。

◆BiFeO3的鐵電性能

鐵電性是指在特定溫度下晶體產(chǎn)生自發(fā)極化的現(xiàn)象， 而且極化的方向也會(huì)隨外電場(chǎng)發(fā)生變化而發(fā)生改變。 BFO是一種多鐵性化合物， BFO 的極化方向會(huì)受外場(chǎng)的影響， 利用電滯回線能夠反映晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度（P s）、 剩余極化強(qiáng)度（Pr）和矯頑場(chǎng)（Ec）等參數(shù)， 圖 1.1為鐵電體電滯回線。

◆BiFeO3的鐵磁性能

BFO高于室溫時(shí)具有反鐵磁性，BFO的磁性主要是由鐵原子沿(111)平面的自旋極化引起的。BFO的反鐵磁性屬于G型，即相鄰Fe原子在(111)方向的自旋極化方向相反。

◆BiFeO3光伏性能

BFO相比其它的鐵電材料具有較小的帶隙，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有明顯的吸收，并且通過(guò)對(duì)工藝的優(yōu)化等策略可以獲得較大的剩余極化，而較大的剩余極化可以獲得較大的退極化場(chǎng)從而獲得較強(qiáng)的光伏性能，此外，BFO 薄膜的制備工藝簡(jiǎn)單，形貌易于控制。BFO薄膜都有**的光伏性能。

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