Sm^(3+)掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)无铅多功能铁电陶瓷的储能和光致发光性能

通过高温固相反应法制备了Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)∶xSm^(3+)(BCTZ∶xSm^(3+),x=0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%,物质的量分数)陶瓷,系统研究了其微观形貌、铁电性能、储能性能和光致发光性能。研究表明,Sm^(3+)掺入后,陶瓷平均晶粒大小明显下降,致密度显著提高。所有陶瓷均表现出典型的铁电性。BCTZ∶xSm^(3+)陶瓷放电储能密度得到了极大的提高,BCTZ∶1.0%Sm^(3+)陶瓷放电储能密度较纯BCTZ陶瓷可提高约49.0%。此外,在408 nm光的激发下,BCTZ∶xSm^(3+)陶瓷在596 nm左右表现出强烈的橙红色发光,且发光强度相对可调性可达449%。

两步烧结法制备BiFeO_(3)-(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.10)Ti_(0.9)0)O_(3)陶瓷的性能研究

在BiFeO 3中引入钙钛矿氧化物(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.10)Ti_(0.9)0)O_(3)可有效改善陶瓷的铁电性能,但采用传统固相法制备陶瓷时烧结温度高,导致材料内部缺陷较多。本文利用高温(T_(1))短时烧结和低温(T_(2))长时保温的两步烧结法,研究T 1对0.7BiFeO_(3)-0.3(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.10)Ti_(0.9)0)O_(3)-0.15%(质量分数)MnCO_(3)(简写为0.7BF-0.3BCZT)陶瓷相组成、微观结构、铁电和介电性能的影响。结果表明:所制备的陶瓷为纯相,其相结构为菱方和赝立方相共存。随着T 1的升高,陶瓷的密度、介电常数和剩余极化强度呈先增加后降低趋势。在T 1=1040℃时,陶瓷具有最优的介电和铁电性能,此时最大介电常数和剩余极化强度分别为6706.10和8.53μC/cm^(2)。

退火温度对BCZT外延薄膜电学性能的影响及其导电机制分析

脉冲激光沉积技术制备Ba_(0.85)Ca_(0.15)Zr_(0.1)Ti_(0.9)O_(3)(BCZT)外延薄膜时通常需要较高的沉积温度,且易含有氧空位缺陷。本文旨在提供一种基于脉冲激光沉积技术接后退火处理工艺,并成功在导电基板上制备了高质量BCZT外延薄膜,探究了退火温度对BCZT外延薄膜结构和性能的影响。不同温度(750、800、850和900℃)退火后薄膜均呈现纯净物相,且随着退火温度的升高,薄膜的铁电性能逐渐提高,2Pr由4.2μC/cm^(2)提升至17.6μC/cm^(2),但900℃退火温度下薄膜样品的漏电流问题最严重。通过拟合J-E关系表明,低电场下700℃至850℃退火后的薄膜均遵循欧姆导电机制,而900℃退火后的薄膜遵循空间电荷限制电流机制,高电场下所有退火温度下的薄膜均遵循福勒-诺德海姆隧穿机制。