钙钛矿KNBT和SFO多铁材料性质的研究的任务书.docx

钙钛矿KNBT和SFO多铁材料性质的研究的任务书
任务书
题目：钙钛矿KNBT和SFO多铁材料性质的研究
研究背景与意义
随着信息技术与科学技术的不断发展，多铁材料因其具有独特电磁特性和自旋电子耦合，成为了具有广泛潜力的研究热点。而钙钛矿KNBT和SFO是目前常见的两种多铁材料。KNBT是一种新型单相铁电材料，具有良好的介电性质、电流噪声、介电恒温等特性,这些特性为其在磁存储器器件、传感器和压电器件等方面的应用奠定了良好的基础；而SFO是一种非常独特的多铁铁磁性材料，其在电压施加下可以调控自旋磁矩取向，这使得其在磁存储器、传感电机、高频调制器、太赫兹发生器和水声换能器等方面具有非常广泛的应用前景。因此，深入研究KNBT和SFO的物理特性，对于进一步推动材料学科的发展，促进材料应用领域的进步意义重大。本研究旨在对这两种多铁材料的性质进行深入探究，为相关应用领域提供科学的理论支持。
研究内容和方法
研究内容：
1.对KNBT和SFO多铁材料的结构进行分析和比较：
通过利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜(SEM)对两种材料的结构进行分析和比较，探究材料微结构对材料性质的影响。
2.对KNBT和SFO多铁材料的电性质进行分析和比较：
通过使用LFA（仪器热分析系统）和扫描探针显微镜(SPIM)对两种材料的电性质进行研究，分析电特性与材料性能之间的关系。
3.对KNBT和SFO多铁材料的磁性质进行分析和比较：
通过使用超导量子干涉磁力计(SQUID)测试平台，对两种材料的磁性质进行分析，进一步探究材料的物性。
研究方法：
1.实验方法：
利用实验技术对KNBT和SFO多铁材料的结构、电性质、磁性质等方面进行测试和分析。通过实验结果，分析其性质与特性的关系。
2.理论分析方法：
采用第一性原理密度泛函理论，并结合能带计算和态密度分析等方法，对材料的电子结构进行计算和分析，进一步解释其物理特性。
研究计划
时间节点：
第一阶段：2021年9月-2021年11月
1.收集相关研究文献，探讨目前多铁材料研究的进展和热点问题，为研究提供理论基础。
2.采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜(SEM)，对KNBT和SFO多铁材料的结构进行分析和比较。
第二阶段：2021年11月-2022年4月
1.采用扫描探针显微镜(SPIM)对KNBT和SFO多铁材料的电性质进行研究，分析电特性与材料性能之间的关系。
第三阶段：2022年4月-2022年9月
1.通过使用超导量子干涉磁力计(SQUID)测试平台，对KNBT和SFO多铁材料的磁性质进行分析，进一步探究材料的物性。
2.采用第一性原理密度泛函理论计算、分析材料的电子结构，并探究其物理特性。
预期成果
通过实验测试和理论分析，对KNBT和SFO多铁材料的结构、电性质、磁性质等方面进行深入研究和分析。从而进一步探究两种材料的物性，为相关应用领域提供科学的理论支持。达到以下预期成果：
1.详细分析KNBT和SFO多铁材料的物理性质，包括结构、电性质和磁性质等方面。
2.探究两种材料物性之间的关系，为进一步应用提供理论支持。
3.对多铁材料的研究提供新的思路和方法。
4.以研究成果为基础，发表相关的学术论文或报告。
参考文献
[1]R.N.P.Choudhary,M.Iqbal,andJ.-S.Rhyee.Enhancedmagnetizationandferroelectricpolarizationincoexistentmagneticandferroelectricstatesofsingle-phasemultiferroic(KNbO3)0.96−(BiFeO3)0.04ceramics.AppliedPhysicsLetters,2012,100(23):232904.
[2]W.Y.Su,D.Li,B.Xie.Themagneticpropertiesofsingle-crystallineSr1−xBixFeO3(x=0.05–0.90)fromfluxsynthesis.JournaloftheAmericanCeramicSociety,2018,101(9):4085-4093.
[3]J.Wang,J.Wang,S.Gao,etal.MultiferroicBiFe0.5Cr0.5O3withgiantferroelectricpolarizationandcontrollablespinreorientation.NatureCommunications,2017,8:15564.