钙钛矿 YMnO$_3$-BiFeO$_3$ 二元体系的陶瓷制备与多铁性质
材料科学
2021-11-23 v1
摘要
钙钛矿 (1-x)YMnO-xBiFeO 二元体系因其多铁性端元而极具前景。近期通过机械合成在该体系中获得了纳米晶相，并描述了钙钛矿结构演化。发现了具有正交 Pnma 和菱方 R3c 对称性的两个连续固溶体，它们在 0.5 < x < 0.9 的宽泛成分区间内共存。这可能是一个极性-非极性准同型相界区域，在此可预期出现强烈的相变磁电响应。一个主要问题是在中等温度下的相分解，这极大复杂化了陶瓷制备。而陶瓷制备是进行可靠的电气表征以及其在器件中应用所必需的。我们在此提出将放电等离子烧结应用于 YMnO-BiFeO 相的陶瓷制备。该先进技术结合纳米晶粉末，可在降低的制备温度和时间下使相致密化，从而避免了钙钛矿分解。完成了电学测量，结果表明响应主要由传导主导。尽管如此，仍获得了本征介电常数，并揭示了在相共存区域的显著增强。此外，所有菱方相均表现出铁电体特征的瑞利型行为。在该区域进行了磁学表征，显示出反铁磁性。
引用
@article{arxiv.2111.11183,
title = {Ceramic processing and multiferroic properties of the perovskite YMnO$_3$-BiFeO$_3$ binary system},
author = {Jose A. Quintana-Cilleruelo and Alicia Castro and Harvey Amorin and Vignaswaran K. Veerapandiyan and Marco Deluca and Octavio Pena and Miguel Alguero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11183},
year = {2021}
}