In this paper, we synthesized SmFeO3 in a PPL lined reactor at 240 ℃ and 72h  under hydrothermal reaction, and added PVA and NaOH to control the morphology.We believe that NaOH is not only used as a mineralizer in hydrothermal processes, but also as a surfactant. We know that hydrothermal synthesis is a complex process. The size and morphology  of  the  product  depends  primarily  on  the  competition  between   crystal nucleation and crystal growth, which is determined by the chemical potential of the intrinsic crystal structure and the precursor solution.Adding different concentrations of NaOH will lead to changes in the morphology of SmFeO3 , we get more or less impurities after the sample, after dealing with impurities, the samples were SEM, XRD.Analysis of the sample found in the weak alkaline under the block, moderate alkaline get the pyramid tip, under the strong alkaline to get stick-like.

Keywords: perovskite, hydrothermal synthesis,SmFeO3,control of morphologies.

目录

第一章绪论 1

1.1铁酸钐的研究与进展 1

1.2铁酸钐的晶体结构 2

1.3铁酸钐的应用前景 3

1.4铁酸钐的制备方法 4

1.4.1水热反应法 4

1.4.2溶胶-凝胶法和柠檬酸络合法 5

1.5实验的目的和意义 7

第二章实验过程 8

2.1原料 8

2.2实验仪器 8

2.3样品制备 9

2.3.1具体实验步骤 9

2.3.2注意事项 10

2.4实验测试方法 10

2.4.1X射线衍射测试（XRD） 10

2.4.2扫描电镜测试（SEM） 11

第三章实验数据分析 12

3.1铁酸钐样品汇总 12

3.2SEM扫描电镜表征和分析 12

3.3XRD的表征和分析 17

结论 20

致谢 21

参考文献 22

VI

第一章绪论

1.1铁酸钐的研究与进展

SmFeO3属于钙钛矿结构。钙钛矿结构的ReFeO3（Re代表稀土元素）是目前备受关注的一类多功能磁性材料，它首先具备优秀的磁光性能和快响应特点，在快速磁光开关、磁光传感器等器件的开发上，显示出巨大的应用潜力。近年来，激光诱导超快自旋重取向，多铁及强磁电親合等效应也在该体系化合物中被先后发现，又被认为是极具应用前景的单相多铁性体系之一。另外，它们在燃料电池、光催化、气敏等诸多领域还具有潜在应用价值。ReFeO3体系具备丰富而独特的磁性质，如自旋重取向相变、各种磁相互作用、磁激发等。通过溶胶－凝胶、无容器悬浮凝固等方法制备高质量材料，探索有效的置换等手段，利用稀土离子与铁离子之间，Ｗ及过渡金属离子之间的相互作用，实现磁性能等物理性能的有效调控[1]。这不仅推动人们对于该体系相关的基础和应用基础研巧的广泛兴趣，而且对于新型多铁材料体系探索也具有非常重要的学术意义。

SmFeO3是正交结构的稀土铁氧体,反铁磁奈尔温度在397℃左右,铁电居里温度也在397℃左右,它的出现让我们重新燃起了制备强磁电耦合单相多铁材料的希望。正交稀土铁氧体RFeO3是八面体扭曲钙钛矿结构,空间群为Pbnm。在晶学的一个单胞中有4个等价的Fe3+,通过O2-共顶将相邻的八面体连接起来,并且这个共顶的O2-为相邻的两个Fe3+提供了超交换的途。正交稀土铁氧体ReFeO3晶胞中的每个Fe3+与最近邻的6个Fe3+通过超交换作用相互影响。这导致ReFeO3表现出来复杂的磁性能,并且奈尔温度也比较高在347℃-487℃之间。