NBT基陶瓷中相变致电子发射的研究(英文)

在无铅铁电阴极钛酸铋钠(NBT)中获得了20 A/cm2的电流发射密度。在施加激励电压过程中,观察到了和其他阴极材料不同的3个发射电流峰。通过考虑相变因数对电流发射的影响,修正了基于极化反转致电子发射模型的电流发射公式,由此定量解释了在NBT基陶瓷中观察到的不同电流发射现象,揭示了电流发射不仅仅由已有文献中提出的快极化反转产生,也可以由极化的变化(比如相变)产生。为进一步验证该结论和弄清不同种类铁电阴极电子发射的机理,进行了NBT与锆钛酸铅(PZT)的电子发射比较实验。在电子发射前后观察到NBT的压电常数和介电常数没有变化,而在PZT中有变化,由此得出PZT的电子发射机制主要基于极化反转,而NBT的电子发射机制主要基于相变。相变致电子发射机理的提出和实验验证,为新型抗疲劳铁电阴极的研制指明了一个切实可行的方向。

无铅阴极的相变致电子发射研究

研究了最新无铅阴极钛酸铋钠(Na_(1／2)Bi_(1／2)TiO_3，NBT)基铁电陶瓷的电子发射性能和电子发射的机理。采用常规陶瓷工艺制备了发射阴极样品，并在阴极上施加高达15 kV的激励脉冲，获得了20A／cm^2的最大发射电流密度。在施加激励电压的同时观察到3个发射电流脉冲峰值，该现象不同于其他的阴极。通过测试NBT基铁电陶瓷的相变性能，修正了得到公队的快极化反转致电子发射理论，提出相变致电子发射理论公式，合理解释了该新型无铅NBT基阴极的电子发射3个峰现象，说明了电子发射不仅可以由快极化反转产生，也可以由相变导致的极化变化产生。