Ca_(0.28)Ba_(0.72)Nb_2O_6单晶中无公度调制结构、电畴结构与相变的TEM研究

介电温谱测量结果表明,钨青铜型Ca0.28Ba0.72Nb2O6(CBN28)单晶在252℃附近经历了从正常铁电体到弛豫铁电体的相变。用透射电子显微镜研究了该单晶中的无公度调制结构、畴结构及其演变。由室温[110]带轴电子衍射花样确定无公度调制波矢q=(1/2)c*+(1+δ)(a*-b*)/4,其中无公度参数δ=0.09。高分辨像给出了无公度调制结构的直接证据。这种无公度超晶格结构是两种正交超晶胞结构均匀混合的结果。CBN28单晶中存在高密度沿c轴走向直径约50nm^500 nm的长钉状180°电畴。在电镜中原位升温至220℃左右,开始出现许多直径仅几纳米的细条状畴;温度继续上升时这种细条状畴渐增多。这种宏畴到微畴转变对应于在铁电相变点Tc附近的正常到弛豫铁电转变。刚好在Tc以下,还观察到经零场冷却的纳米针状畴。

钨青铜型Ca_(0.28)Ba_(0.72)Nb_2O_6单晶的正常弛豫铁电相转变研究

研究了大块Ca0.28Ba0.72Nb2O6(CBN-28)单晶沿[001]方向的铁电介电性能.结果表明,CBN-28单晶的自发极化、剩余极化和矫顽场分别为35.3μC/cm2,32.2μC/cm2和38.1kV/cm.在室温下频率f=10kHz时,介电常数(εr=195,介电损耗tgδ=0.32.变温的介电谱显示该单晶在252℃附近发生了正常铁电体向弛豫铁电体的转变.低频时在325℃～500℃范围内出现了具有弛豫特征的介电反常.120℃附近有一由氧空位的迁移引起的介电弛豫损耗峰,由此计算得激活能为1.19eV.通过阻抗谱计算,在500℃～560℃范围内的电导激活能为1.33eV.

新工科背景下光电材料与器件实验课程体系的创新与重构

实验课程教学是培养创新型卓越工程人才的重要手段。新工科人才培养需求和以工程认证为抓手的新工科专业建设对实验课程体系提出了新的要求。以湖北大学材料科学与工程专业为例,以工程教育认证的核心理念为导向,探讨了光电材料与器件专业方向实验课程体系建设的思路和方法,构建了分层次多模块的实验课程体系,并充分发挥信息技术优势,引入“虚实互补”实验体系平台;强化科教协同、产教融合,提升学生实践创新能力,以期建立目标导向的人才培养模式,促进学科发展和专业建设。

铁电体中偶极子的滞后对剩余极化的影响

铁电体的剩余极化强度随温度降低而下降的特性引起了人们对铁电体存储数据失效的担心.运用铁电体的唯象理论和偶极子对交变电场的响应,提出了在电滞回线测量中偶极子的滞后冷冻效应模型,对极化的低温退化现象做了合理解释:温度下降导致吉布斯自由能势垒增大,致使偶极子对交变电场的响应时间延长.引入响应的滞后因子发现,极化强度随温度降低会出现峰值,在低温下降直至为零,可用偶极子的滞后与冻结效应描述.详细研究结果表明:因材料组份变化导致热力学参量的变化是重要因素:铁电-顺电相变中软模系数的增大会导致剩余极化峰移向高温;铁电性的增强,温度极化系数的增大和耐压强度或饱和电场的增强均会抑制滞后效应,从而使低温滞后效应移向低温.运用导出的公式数值模拟Ba Ti O_3/Bi Sc O_3复合陶瓷剩余极化强度的实验结果发现,Bi Sc O3含量的增加,使居里温度略有减小,但导致了软模系数较大幅度的增加,其结果是使偶极子的滞后效应发生在较高的温度.软模系数与铁电体的极化特性、铁电性、介电性和力学性均密切相关.研究结论表明:在低温下铁电体的铁电性没有失效,偶极子的低温冻结效应更有利于铁电体长久地保存数据.

眉县猕猴桃产业发展成效、问题与对策

陕西眉县地处秦岭北麓,是关学创始人张载故里、中国猕猴桃之乡和秦岭主峰太白山所在地。全县总面积863 km^(2),耕地35.4万亩,总人口33万,其中农村人口26万。近年来,眉县坚持把产业振兴作为乡村振兴重中之重,将猕猴桃产业作为首位产业,紧盯“百年产业、百亿产业”发展目标,实施猕猴桃“四改五提升”技术革命,全面推进果园设施化、全程机械化、管理数字化、营销品牌化、服务社会化“五化”进程,加速产业链、价值链、供应链、利益链“四链”同构,有力推动了猕猴桃产业质效提升。

基于过程写作法在高中英语写作课堂的研究

写作是英语教学里边非常重要的教学内容之一,英语学习标准并不只是考察学生记了多少词组句型、语法规则,更多的是考察学生能否运用所学语言来准确表达自己观点,它是学生在英语学习基础上的知识重建与再造。本文从过程写作法的相关背景出发,分析了过程写作法的优势与应用必要性,并详细分析了过程写作发在英语写作中的实施策略。

PVC改性的各向同性沥青基碳纤维的研究

以各向同性沥青为原料,添加质量分数0.2%～1.0%不同型号的PVC,考察了不同型号、不同质量分数的PVC对沥青的软化点、可纺性和纺丝温度的影响。结果表明：添加PVC提高了沥青的软化点和纺丝温度,降低了沥青可纺性。将不加PVC的沥青和添加PVC的沥青分别经熔融纺丝、不熔化及碳化处理得到沥青基碳纤维,对比了不添加PVC沥青纤维（CF）和添加PVC改性沥青纤维（PCF）两种碳纤维的拉伸强度,用热重分析TG和红外光谱IR分析了不熔化过程。结果显示与CF相比,PCF在较低的不熔化温度和较短的恒温时间内就能够达到较佳不熔化效果,这表明PVC对缩短沥青纤维的不熔化时间有明显的作用。

层状钙钛矿型Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜在LaNiO_3/Si上取向生长的TEM研究

用溶胶-凝胶工艺在披覆了LaNiO3底电极的(100)Si衬底上制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜。X射线衍射结果显示,LaNiO3层呈(110)择优取向,BNdT薄膜呈c轴和a/b轴混合择优取向。透射电镜观察表明,LaNiO3电极层和BNdT薄膜厚度分别约为180nm和320nm。BNdT薄膜分为上下两层,厚约100nm的底层以薄片状c轴择优取向晶粒为主,在顶层许多柱状晶粒为a/b轴择优取向。讨论了BNdT薄膜在(110)LaNiO3电极上的择优取向生长机制。

柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究

采用脉冲激光沉积技术在柔性云母衬底上制备高质量的Pb(Zr_(0. 52)Ti_(0. 48))O_3(PZT)外延薄膜.引入NiFe_2O_4作为外延生长种子层,实现PZT薄膜的(111)取向外延生长.电学性能测试显示其具有优异的铁电压电性能,在未弯曲时,剩余极化(2P_r)值和压电系数(d_(33))分别为55μC/cm^2和87 pm/V.柔性PZT存储单元在弯曲、变温等条件下的铁电保持、疲劳性能测试显示其具有可靠稳定的信息存储功能.该结果表明柔性PZT薄膜在可穿戴电子器件领域具有重要的应用前景.

通用级沥青基碳纤维的碳化研究

借助于红外光谱分析、热重分析和X射线衍射分析等表征手段,对通用级沥青基碳纤维的碳化过程进行了研究。探讨了碳化工艺参数对通用级沥青基碳纤维力学性能的影响,确定了通用级沥青基碳纤维的最佳碳化处理条件。

含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的非c轴取向生长研究

用sol-gel工艺直接在(111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了62%a/b轴择优、65%(014)/(104)择优、高c轴择优取向生长的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜。发现BNdT薄膜的铁电、介电和压电性能强烈依赖于晶粒的择优取向,从而证实BNdT中自发极化矢量Ps靠近a轴。透射电镜观察表明,非c轴取向薄膜中的柱状晶粒从底电极Pt表面一直延伸到薄膜上表面,而c轴择优取向薄膜中的晶粒细小且主要呈等轴状。讨论了含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的择优取向生长机制。

β-Ni(OH)_2和NiO单晶纳米结构的水热合成与TEM表征

用水热法合成了β-Ni(OH)2单晶纳米薄片,并用透射电子显微镜观察其显微结构。发现这些纳米薄片呈六边形,横向尺寸45 nm^140 nm,厚度20 nm^50 nm。六边形纳米片的上下表面是(001),六个侧面可确定为(100),(110)或(0 10),紧邻侧面夹角120°。六角结构的β-Ni(OH)2呈六边形时系统能量最低。β-Ni(OH)2纳米薄片经500℃热分解即转化为NiO单晶纳米卷、纳米槽和纳米片。NiO纳米结构的外缘尺寸为25 nm^120 nm,纳米卷内空尺寸10 nm^24 nm,纳米槽凹坑尺寸10 nm^20 nm。β-Ni(OH)2纳米薄片中可能存在缺陷、微孔或结晶较差的区域,这些区域的热分解速率快,有利于形成NiO纳米卷。

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜的取向生长及其铁电介电特性研究

用sol-gel工艺直接在Pt/Ti/Si O2/Si衬底上制备出了a轴择优取向(α(100)=62%)和高c轴取向(α(100)=96%)的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)薄膜.发现BNdT薄膜的铁电介电性能强烈依赖于晶粒取向.a轴择优取向BNdT薄膜的2Pr和εr值最高,分别为65μC/cm2和343(100kHz处);随机取向薄膜的2Pr和εr值为34μC/cm2和331;而高c轴取向薄膜的2Pr和εr值最低,分别为23μC/cm2和218.上述结果表明,BNdT的自发极化矢量靠近a轴.纯a轴取向BNdT薄膜的2Pr值可估算为84μC/cm2.

在(001)SrRuO3/(001)SrTiO3上外延生长c轴取向Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜的显微结构研究

用脉冲激光沉积在(001)SrRuO3/(001)SrTiO3上外延生长了c轴取向的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜。SrRuO3底电极层厚约117nm,BNdT薄膜厚～35nm。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)观察证实了SrRuO3层和BNdT薄膜的外延生长。通过TEM平面样品观察,在SrRuO3/BNdT界面附近看到了两种衬度处于不同高度的失配位错网,位错线沿<110>走向,其柏格斯矢量沿[110]或[110]方向有分量,在[001]方向上可能没有分量。讨论了位错的形成机制。

A位掺杂Bi_4Ti_3O_(12)陶瓷的铁电性能研究

用传统固相烧结工艺,制备了纯相的Bi4Ti3O12(BTO)陶瓷,A位掺杂的Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT),Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电陶瓷。X射线衍射结果表明,所有样品均为单一的层状钙钛矿结构,La、Nd掺杂未改变BTO的晶体结构。铁电测试结果表明,BTO、BLT和BNdT陶瓷的剩余极化2Pr值分别为12.4、23.8和39.4μC/cm2。A位掺杂后,BLT、BNdT的2Pr值比未掺杂的BTO分别提高了1.92和3.18倍。漏电流测试表明,BLT、BNdT陶瓷的漏电流密度比BTO明显降低。A位掺杂显著提高了BTO陶瓷的铁电性能。

应变对铁酸铋外延薄膜结构和压电性能的调控

在掺铌钛酸锶单晶衬底上,用脉冲激光沉积法制备不同厚度的铁酸铋外延薄膜,获得不同应变状态的铁酸铋薄膜,研究应变对薄膜结构和压电性能的影响.X线衍射结果显示铁酸铋薄膜沿衬底外延生长,并且随着厚度的增加,晶格弛豫,面外应变由2.778%减小到2.045%,铁酸铋薄膜也从完全应变过渡到应变部分释放.压电力显微镜测试显示,不同应变状态的铁酸铋薄膜都具有良好的压电响应,压电系数d33随应变的减小也相应地由259 pm/V减小到136 pm/V.

不同烧结温度对多铁陶瓷Bi_5Ti_3FeO_(15)磁电性能的影响

以TiO_2、Fe_2O_3和Bi_2O_3为原料,采用固相反应法分别在975、1 000、1 025、1 050℃下烧结制备Bi_5Ti_3FeO_(15)(BTFO)多铁陶瓷.X线衍射结果显示,不同烧结温度制备的BFTO陶瓷均为单一的层状钙钛矿相.随着烧结温度的升高,BTFO陶瓷的晶粒尺寸增大,致密度提高.扫描电镜的结果表明1 050℃烧结的陶瓷样品,晶粒尺寸约为15μm,具有最大的剩余极化Pr值18.6μC/cm^2.BTFO陶瓷在室温下为顺磁性,同时具有一定的磁电耦合特性,磁场为725 Oe、频率50Hz下测得的磁电耦合系数达到3.7 m V/cm Oe.

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)陶瓷的铁电介电性能研究

采用传统固相反应法制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)陶瓷.在1 100℃烧结的BNdT陶瓷呈层状钙钛矿结构,致密,晶粒呈扁平状.该陶瓷表现出良好的铁电介电特性,其电滞回线对称,在210 kV/cm测试电场下,剩余极化2Pr和矫顽场Ec分别为45μC/cm2和67.6 kV/cm.在室温f=100 kHz时,εr=221,tgδ=0.006 4.变温介电测试表明居里温度在408℃左右,这一较宽的相变峰,可能是由于氧空位产生的介电弛豫引起的.漏电流测试表明,BNdT陶瓷在低于230 kV/cm电场下,漏电流密度保持在7.5×10-7A/cm2以下,在低于75 kV/cm电场下,该陶瓷呈现肖特基(Schottky)导电行为.

应变诱导外延NiFe_2O_4薄膜磁各向异性的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)方法,在不同单晶衬底上沉积外延NiFe_2O_4薄膜.分析晶体结构和元素价态,测量并分析磁学性能,研究结果表明,从压应变转化到拉伸应变时,易轴从面内转到面外,磁化易轴的变化与应变密切相关.通过定向设计,实现对磁易轴的控制.

高极化相Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3薄膜及其铁电性能增强

利用脉冲激光沉积方法在(001)取向SrTiO_3(STO)衬底上制备高质量Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3外延薄膜.使用高分辨X射线衍射仪、扫描探针显微镜以及铁电测试系统对薄膜结构、形貌、铁电特性进行系统测试分析.结果表明当激光能量密度超过临界值(≈5 J/cm^2)后,Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3薄膜由普通四方相结构(T phase,c/a≈1.05)转变为高极化相(HT Phase,c/a≈1.09).相比于普通四方相(T Phase),高极化相(HT Phase)结构Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3薄膜铁电剩余极化大小提高接近20%.