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B位掺杂层状钙钛矿多铁材料的性能研究的开题报告
开题报告
一、研究背景与意义
随着生活水平的提高，人们对于性能优异的功能材料的需求日益增加。然而传统的单一功能材料无法完全满足现实生活中复杂的需求，因此多功能材料受到了广泛关注。而多铁材料作为一类具有同时表现出铁电性和铁磁性的材料，具有良好的磁电耦合效应，同时在数据存储、传感器、能量转化等领域具有广泛的应用前景。
在多铁材料的研究中，层状钙钛矿材料因其良好的多铁性能和较高的稳定性而受到了广泛关注。而B位掺杂技术可以通过改变材料中B位（Ba/Ti）离子的占比，有效地改变多铁性能，并能够有效改变多铁特性的峰值。因此，研究层状钙钛矿B位掺杂多铁材料的性能可以在多铁材料的应用方面有所突破。
二、研究内容
本研究的主要内容是研究层状钙钛矿B位掺杂多铁材料的性能，包括其铁电性、铁磁性和磁滞回线等方面的性能特征。通过不同B位掺杂浓度的多铁材料的合成、制备和表征，探索B位掺杂浓度对多铁材料性能的影响规律，并确定最佳的掺杂浓度。
三、研究方案
1.实验对象和材料
本研究采用钛酸铋（Bi4Ti3O12）为前驱体，通过单一水相法对其进行改性制备层状钙钛矿B位掺杂多铁材料。实验将以不同B位掺杂浓度的层状钙钛矿B位掺杂多铁材料为研究对象，主要测试其铁电性、铁磁性和磁滞回线等性能特征。
2.实验过程
首先，制备层状钙钛矿前驱体Bi4Ti3O12溶液。将Bi(NO3)3·5H2O、Ti(OBu)4和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）按照一定比例加入改性乙二醇（EG）中，搅拌均匀后升温至100℃，维持2h，得到Bi4Ti3O12前驱体。
然后进行B位掺杂制备。将Bi4Ti3O12前驱体分别与Ba（NO3）2和Ti（OBut）4进行共同加热，通过改变B位（Ba/Ti）离子组分的比例，制备不同掺杂浓度的层状钙钛矿多铁材料。
最后，将制备好的多铁材料进行铁电性、铁磁性和磁滞回线等性能特征的测试，探索不同掺杂浓度对多铁材料性能的影响，以及最佳的掺杂浓度、步骤条件等。
四、预期成果
1.制备出不同B位掺杂浓度的层状钙钛矿多铁材料，探索其制备的条件和过程等。
2.测试多铁材料的铁电性、铁磁性和磁滞回线等方面的性能特征，探索B位掺杂浓度对多铁材料性能的影响规律。
3.确定最佳的多铁材料的掺杂浓度、制备条件等相关指标，为后续多铁材料研究提供参考。
五、参考文献
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