探索基于人工超晶格LaFeO_3-YMnO_3和自然超晶格n-LaFeO_3-Bi_4Ti_3O_(12)薄膜多铁性

摘要

基于纳米尺寸下复合铁电材料和反铁磁性材料是一个探索多铁性材料有效的方法.利用激光脉冲沉积制备出LaFeO3-YMnO3人工超晶格和掺入不同层LaFeO3,BiFe O3的Bi4Ti3O12的外延薄膜.通过系统的X射线衍射、透射电子显微术、扫描透射电子显微术下的能量损失谱表征证明这些样品具有原子尺寸上清晰的界面和完整的层状结构.磁性测试证明这些材料具有亚铁磁性.特别是在0.5和1.5LaFeO3-Bi4Ti3O12中的亚铁磁性甚至能保持到室温.就铁电性而言,铁电性测试显示出LaFeO3-YMnO3和插入BiFeO3的Bi4Ti3O12样品中存在较大的漏电流,而在0.5LaFeO3-Bi4Ti3O12样品中存在铁电性.因此在0.5LaFeO3-Bi4Ti3O12中能够实现亚铁磁和铁电共存.其次发现当掺入多层的钙钛矿(3层SrTiO3或2.5层LaFeO3)后,Bi4Ti3O12的层状结构将出现结构失稳现象.这些工作对于利用纳米复合开发新颖多铁性提供一些实例.