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【6h】

电泳沉积法制备纳米磁电多铁性复合薄膜的研究

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本课题利用溶胶-凝胶法制备了纳米级的钛酸钡（BaTiO3）粉体，利用共沉积法制备了钴铁氧体（CoFe2O4）粉体。
　　 对胶体悬浮液的配制进行了探索，采取乙醇加乙酰丙酮的体系，配制出了稳定的BaTiO3、CoFe2O4、NiFe2O4胶体悬浮液。对胶体悬浮液的运动性质、电学性质和稳定性做了比较深入的研究，从微观上阐述了稳定的胶体悬浮液的形成机制。
　　 搭建了简易的电泳沉积平台，对电泳沉积用衬底电极材料Pt/Ti/SiO2/Si和ITO导电膜玻璃做了一定的比较研究。在ITO导电膜玻璃上电泳沉积出了BaTiO3单层膜、CoFe2O4单层膜、NiFe2O4单层膜、BaTiO3-CoFe2O4双层膜、BaTiO3-NiFe2O4双层膜、BaTiO3-CoFe2O4混合膜、BaTiO3-NiFe2O4混合膜。对BaTiO3单层膜而言，沉积电压30V，沉积时间10min可以得到比较合格的BaTiO3单层膜。CoFe2O4单层膜的一般沉积电压为30V，沉积时间为3min。NiFe2O4单层膜的沉积电压是30V，沉积时间取2min。以上三种单层膜的退火工艺都是以250 ℃/h的升温速率，550 ℃下保温20min。制得合格的BaTiO3单层膜后，在其上面继续电泳沉积CoFe2O4或者NiFe2O4，这样就得到了BaTiO3-CoFe2O4双层膜或者BaTiO3-NiFe2O4双层膜。用BaTiO3粉体和CoFe2O4粉体配制成的混合悬浮液，可以电泳沉积得到BaTiO3-CoFe2O4混合膜。BaTiO3粉体和NiFe2O4粉体配制成的混合悬浮液，可电泳沉积BaTiO3-NiFe2O4混合膜。
　　 对薄膜的表面形貌和电磁性能做了分析。BaTiO3单层膜的铁电性能较好，CoFe2O4单层膜和NiFe2O4单层膜的铁磁性能较好。由于双层膜和混合膜表面都一定程度地存在漏电流，所以其铁电性能不理想。相比较而言，BaTiO3-CoFe2O4双层膜和BaTiO3-CoFe2O4混合膜的矫顽力和剩磁较大，但是漏电流过大，铁电性能不理想；BaTiO3-NiFe2O4双层膜和BaTiO3-NiFe2O4混合膜的矫顽力和剩磁很小，属于明显的软磁材料，其铁电性能比BaTiO3-CoFe2O4双层膜和BaTiO3-CoFe2O4混合膜的好一些。

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