双有机取代基TGS系列晶体生长与性能的研究

Study on Growth and Properties of Two Organic-doped TGS Crystal Series

采用水溶液缓慢降温生长了一系列双有机取代基TGS晶体。系统地研究了此一系列晶体的生长形态 ,并分别与纯TGS的作了对比。测定了所生长晶体的单位晶胞参数、热释电性能参数 (热释电系数、介电常数、介电损耗、居里温度、自发极化强度及品质因子等 )、电滞回线和内偏压场。实验结果发现 :双有机取代基均成功地进入了晶体。晶体的生长形态、热释电性能、铁电性能均随双有机取代基种类以及浓度的变化而发生变化。探讨了双有机取代基对晶体生长形态、晶体热释电和铁电性能的影响机制 ,提出了掺质分子本身的特性和掺质中的功能基团是影响TGS晶体生长形态与性能的两大主要因素。晶体性能测试结果表明 ,多种双有机取代基TGS系列晶体性能较纯TGS晶体的有显著的提高 ,诸如 :掺质为 5 %L α 丙氨酸 + 5 %正丙醇和掺质为 5 %L α 丙氨酸 + 5 %异丙醇胺的TGS晶体的介电常数很小 ,品质因子约为纯TGS晶体的 3倍 ;5 %L α 丙氨酸 + 5 %正丙醇和掺 5 %L α 丙氨酸 + 5 %乳酸的TGS晶体的热释电系数是纯TGS晶体的 2倍左右 ,品质因子也变大。可见双有机取代基TGS系列晶体是一类有应用前景的热释电晶体材料 ,值得进一步更深入地研究。