反铁电晶体PbZrO_3序参量和对称性的研究

在反铁电晶体锆酸铅 (PbZrO3 )顺电反铁电相变中 ,伴随有对称性的变化。前人工作中选择反极化参量 (P )或子晶格的极化矢量 (PA、PB)作为反铁电相的序参量 ,根据居里原理得出了反铁电晶体锆酸铅反铁电相对称性所属空间群为Pbam(D2h)或Pba2 (C2v)。但是通过对中子衍射实验结果分析 ,该晶体反铁电相对称性所属空间群不是Pbam(D2h)或Pba2 (C2v) ,而是P2 /m(C2i)。本文选取轴矢量R作为反铁电相的序参量 ,对锆酸铅晶体应用居里原理 ,恰能得到正确的对称性P2 /m(C2i)。

La^3+掺杂对Pb(Lu1/2Nb1/2)O3反铁电单晶储能性能的影响

采用顶部籽晶法生长了La3+掺杂Pb(Lu1/2Nb1/2)O3(PLN)反铁电单晶,晶体组分简写为xLa-PLN(x=1%、3%、5%),并详细研究了La3+掺杂对PLN晶体储能性能的影响。通过ICP测试了不同配比晶体的实际掺杂比例,分别为0.3%、1.1%、2.9%。XRD显示该晶体体系为正交相钙钛矿结构,且存在两套超晶格衍射点阵,分别由A位铅离子反平行排列和B位离子有序排列导致。介电温谱给出了晶体的介电常数、介电损耗随温度和频率的变化规律,不存在弥散相变。变温电滞回线显示,该体系均表现出典型的双电滞回线特性,且随着La3+含量的增加,有效储能密度逐渐增大,最高储能密度达到5.1 J/cm3。这主要是由于La3+掺杂导致体系的容忍因子下降,从而增强了反铁电稳定性,最终提高了PLN体系的能量存储密度。