张 轶， 李金浩， 关晓英， 李 锦（新疆大学物理科学与技术学院，新疆乌鲁木齐，830046）

Nd掺杂BiFeO3粉体的水热法制备及性能研究

张 轶， 李金浩， 关晓英， 李 锦∗
（新疆大学物理科学与技术学院，新疆乌鲁木齐，830046）

文章分别用分析纯的Fe（NO3）3·9H2O、Bi（NO3）3·5H2O和Nd（NO3）3·6H2O作为铁源、铋源和钕源，利用水热法在KOH浓度为8M，200℃温度下反应24h制备的Nd掺杂Bi1－xNdxFeO3（x＝0.00、0.050、0.075、0.100）粉体。XRD研究表明在Nd的掺杂比例达到10%时仍然能够获得钙钛矿结构BiFeO3，但出现Bi2Fe4O9杂相。SEM结果表明，随着Nd掺杂浓度的升高，铁酸铋粉体的尺寸变小。红外光谱研究表明BiFeO3具有钙钛矿结构，Nd掺杂导致了晶格畸变。紫外－可见光吸收图谱表明BiFeO3在550－650nm波长范围内存在一个较宽的吸收带。随着掺杂浓度的增加，BiFeO3的禁带宽度减小。

铁酸铋；水热法；Nd掺杂

目前对铁酸铋掺杂的制备多种方法，如高温固相烧结法［14］，水热法［15，16］，溶胶凝胶法［17，18］，这些方法各有各的特点。其中水热法所需的温度最低，制备的样品形貌比较均匀，工艺简单，制作材料匀称，成分容易控制等优点，在材料制备方面具有很大的优势。文章选择掺杂Nd主要是由于稀土金属元素Nd与Bi的化合价相同且他们的原子半径比较相近，比较容易掺杂，这样能够很好的填补Bi的挥发，很好的抑制了氧空位的形成，能很好改良其性能。文章利用水热法制备了Nd掺杂的BiFeO3粉体，并研究其紫外光吸收性能。

1 实验

1.1 样品的制备

仪器：磁力搅拌器、电子分析天平、真空干燥箱、烘箱、反应釜。原料分别用分析纯的Fe（NO3）3·9H2O、Bi（NO3）3·5H2O和Nd（NO3）3·6H2O作为铁源、铋源和钕源，按照一定的化学计量（即x＝0、0.05、0.075和0.10）称取Nd（NO3）3·6H2O、Fe（NO3）3·9H2O和Bi（NO3）3·5H2O并将其分别溶于浓度10%稀硝酸中，放在磁力搅拌器上，进行搅拌，使其完全溶解。……