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          1. 新闻公告
            基于共格界面的Bi3.15Nd0.85Ti3O12/CoFe2O4多铁性 复合陶瓷研究取得进展
            发布人:王亚明  发布时间:2017-04-22   浏览次数:353

            多铁性材料含有两种或多种铁性序参量竞技宝注册-竞技宝平台注册,通过不同序参量间的相互耦合可制备高效换能器竞技宝注册-竞技宝平台注册,信息存储器等多种器件竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,是目前功能材料研究的热点之一竞技宝注册-竞技宝平台注册。通常有两种方式可以实现铁电/铁磁之间的耦合:一种是单相多铁性材料,利用内禀的铁电铁磁序实现多铁耦合,但这种耦合一般只在低温区域存在且非常微弱竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册;另外一种方式是将性能良好的铁电相和铁磁相机械复合竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,由此产生的铁电铁磁耦合需通过两相界面应力的传递来实现竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册。这类复合有多种形式:1-3结构竞技宝注册-竞技宝平台注册,2-2结构竞技宝注册-竞技宝平台注册,0-3结构竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册。但这些复合一般均以薄膜形式存在,两相界面应力传递会受到刚性基底的挟持竞技宝注册-竞技宝平台注册,使得这种通过应力传递效应的耦合失去作用。


            研究人员提出铁电/铁磁的耦合还存在着另外一种可能方式竞技宝注册-竞技宝平台注册,即设计一种具有铁磁相镶嵌于连续性铁电相基体之中,并在界面处实现两相的共格连接,进而得到介于上述两种方式之间的类单相新型复合形式,以期为多铁性材料的研究提供新的研究思路。这种复合不存在单相内禀耦合的低温限制竞技宝注册-竞技宝平台注册,又避免了机械结合复相材料在界面失效的弊端竞技宝注册-竞技宝平台注册,直接通过晶格相互作用来实现铁电与铁磁共存,进而有可能导致新形式的磁电耦合竞技宝注册-竞技宝平台注册。采用一种复杂的混合溶胶凝胶工艺竞技宝注册-竞技宝平台注册,研究人员实现了这一设想竞技宝注册-竞技宝平台注册,在复合陶瓷中获得了良好的铁电铁磁性能,较详细的从镶嵌式纳米复合陶瓷颗粒的形成机理竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,共格界面的形成,镶嵌式复合陶瓷的烧结致密化机理竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,共格界面的物理特性等方面展开了研究竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,取得了阶段性的进展竞技宝注册-竞技宝平台注册。有趣的是竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,研究人员发现了两相共格导致的类超晶格声子这一物理现象,基于这一新声子的物理耦合机制正在深入研究之中。


            以上研究工作实验部分主要由柯华副教授协助周玉院士竞技宝注册-竞技宝平台注册、贾德昌教授指导的博士生张洪军完成竞技宝注册-竞技宝平台注册竞技宝注册-竞技宝平台注册,材料设计竞技宝注册-竞技宝平台注册、数据分析工作主要由柯华副教授完成,相关成果分别发表在:J. Am. Ceram. Soc.竞技宝注册-竞技宝平台注册,Scripta Mater.以及J. Eur. Ceram. Soc.等期刊杂志上。


            1.J. Am. Ceram. Soc., 99 [7] (2016) 2334–2340, DOI: 10.1111/jace.14228

            2.Scripta Mater.,127 (2017) 29–32, http://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.08.011

            3.J. Eur. Ceram. Soc., 37 (2017) 2115–2122, http://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2016.12.027

            4.Scripta Mater., 135(2017)80-83, http://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2017.03.021






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