Eu,Co共掺杂对BiFeO3陶瓷的介电性能、磁性能及磁电耦合效性的影响

采用快速液相烧结法制备Bi1-xEuxFe1-yCoO3（x=0、0．01、0．05、0．1；y=0、0．01、0．05、0．1）陶瓷样品，研究Eu、Co共掺杂对BiFeO3介电性能、铁磁性和磁电耦合效应的影响。利用x射线衍射仪对晶体结构进行表征，结果表明：所有样品的主衍射峰与纯相BiFeO3相吻合且具有良好的晶体结构。当co掺杂量大于0．05时，Bi1-xEuxFe1-yCoyO3发生结构相变。当f=1000Hz时，Bi0.99Eu0.01Fe0.99Co0.01O3样品的介电常数是BiFeO3的12倍，而介电损耗最小。磁测量表明：室温下，除了BiFeO3和Bi1-xEuxFe0.99Co0.01O3以外，所有样品具有较强的铁磁特性。在20kOe磁场作用下，Bi1-xEuxFe1-yCoyO3样品呈现饱和的磁滞回线，Bi0.9Eu0.1Fe0.99Co0.1O3样品的剩余磁化强度（Mx=0．984emu／g）是BiFeO3的328倍。在外加磁场（0—0．4kOe）作用下，样品的磁电耦合效应（ME）随着Eu3＋和Co3＋掺杂量的增加而增大，Bi0.95Eu0.05Fe0.95Co0.05O3呈现较强的磁电耦合效应，在4．5kOe磁场的作用下，其ME值已达到4．37％。样品磁性增强的主要是Eu3＋的4f电子与Fe3＋或Co3＋的3d电子自旋相互作用及样品中存在局域的Fe-O—Co磁耦合两者共同作用的结果。