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钙钛矿型铁酸铋BiFeO3的铁电、铁磁及光伏特性
发布时间:2020-07-16     作者:axc   分享到:

钙钛矿型铁酸铋BiFeO3的铁电、铁磁及光伏特性

西安齐岳生物公司供应铋基光催化材料、单分散聚乙二醇衍生物、荧光染料、蛋白交联剂、生物素衍生物、生化试剂盒、光反应催化剂和COF/MOF 配体及其它高端生化试剂。

 在众多的铁电材料中,铁酸铋(BiFeO3BFO)是目前发现的唯一一种在室温下同时拥有铁电性与反铁磁性的多铁材料,具有铁电性、铁磁性和铁弹性和弱的反铁磁性,其铁电、铁磁序参量在室温可以耦合,铁酸铋属于钙钛矿结构,块状的BFO其晶体结构是由钙钛矿结构在(111)方向上拉伸后所得,为菱方晶系,如晶体结构下图所示。

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BiFeO3的铁电性能

铁电性是指在特定温度下晶体产生自发极化的现象, 而且极化的方向也会随外电场发生变化而发生改变。 BFO是一种多铁性化合物, BFO 的极化方向会受外场的影响, 利用电滞回线能够反映晶体的自发极化强度(P s)、 剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)等参数, 图 1.1为铁电体电滞回线。

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BiFeO3的铁磁性能

BFO高于室温时具有反铁磁性,BFO的磁性主要是由铁原子沿(111)平面的自旋极化引起的。BFO的反铁磁性属于G型,即相邻Fe原子在(111)方向的自旋极化方向相反。 相邻Fe原子的自旋磁矩完全反向时变现为净磁矩为零。

BiFeO3光伏性能

BFO相比其它的铁电材料具有较小的带隙,在可见光范围内具有明显的吸收,并且通过对工艺的优化等策略可以获得较大的剩余极化,而较大的剩余极化可以获得较大的退极化场从而获得较强的光伏性能,此外,BFO 薄膜的制备工艺简单,形貌易于控制。BFO薄膜都有显著的光伏性能。 2015 年,研究者在Bi2FeCrO6BFCO) 双钙钛矿铁电薄膜太阳能电池中实现了 8.1%的转换效率。研究人员通过改变BFCO薄膜制备工艺等条件,制备了窄带隙、高效率的太阳能电池。

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