周营 柯善军 田维 孙飞野 马超 朱志超

摘 要：以Bi（NO3）3·5H2O、Fe（NO3）3·9H2O和KOH为原料， NH3·H2O为沉淀剂，采用水热法制备BiFeO3粉体，借助XRD、SEM、TEM和VSM研究水热条件对晶体结构、形貌和磁学性能的影响。结果表明：增大矿化剂浓度、反应温度、pH值都有利于制备出粒径更小的BiFeO3粉体，在KOH浓度为12mol/L，pH=12，220℃下水热反应4h，可制备晶粒尺寸约为100nm的BiFeO3粉体;在此条件下制备出的BiFeO3粉体具有超顺磁性，10000 Oe磁场强度下测得的单位质量磁矩为0.33emu/g，剩余磁化强度和矫顽力为0。

关键词：共沉淀-水热法;BiFeO3;磁学性能

1 前 言

早在1994年，Schmid定义了多铁性材料即同时具有两种或两种以上铁性（如铁磁性、铁电性和铁弹性）的材料[1]。广义上的多铁性材料主要有两种：单相多铁性材料和复相多铁性材料。单相多铁性材料是自身同时具有铁电性和铁磁性的一系列单相化合物（比如BiFeO3， BiMnO3等），自然界中的单相多铁性材料并不多[2、3]。多铁性材料由于其多铁性（如铁磁性、铁电性和铁弹性）[4]，在磁传感器、电容-电感一体化器件、信息储存方面应用前景十分广泛[5、6]。近年来，BiFeO3作为一种新型的铁磁电材料而吸引了人们的注意[7]。具有六方菱形钙钛矿结构的BiFeO3是少数在室温下同时具有铁磁性和铁电性的材料之一，具有较高的居里温度（Tc=1103K）和尼尔温度（TN=643K）以及抗疲劳特性等优点。

目前学者的研究主要集中在BiFeO3薄膜以及陶瓷的制备上，关于粉体制备的研究较少。目前，制备BiFeO3方法主要有以下几种，如微乳液法、共沉淀法、溶胶-凝胶法[8]、水热法。共沉淀法操作简单，焙烧温度低、易制备出小尺寸粉体。……