B位掺杂对Pb[(Mn_(1/3)Nb_(2/3))_(0.5)(Mn_(1/3)Sb_(2/3))_(0.5)]_x(Zr_(0.825)Ti_(0.175))_(1-x)O_3系陶瓷铁电畴反转的影响

用传统陶瓷工艺制备了Pb[(Mn1/3Nb2/3)0.5(Mn1/3Sb2/3)0.5]x(Zr0.825Ti0.175)1-xO3(其中x为B位掺杂的摩尔分数,下同)系铁电陶瓷,研究了室温条件下电滞回线的特性。结果显示:当x≤0.1时,电滞回线出现“束腰”;当x=0.2时,“束腰”消失。用X射线光电子能谱、X射线衍射分析手段研究了“束腰”现象,并用氧缺位内偏场理论分析该现象的微观机理。结果表明:过量Mn偏析于晶界,使材料的晶界具有p型导电性,偏析Mn的量越多,晶界p型导电性越强,氧缺位钉扎电畴的能力下降,电畴容易反转,进而导致“束腰”现象消失。另外,随着x增大,剩余极化强度先增大后减小,矫顽场逐渐增大。

由Pb过量引起的镧钛酸铅铁电薄膜性能异常的研究

采用金属有机物热分解法制备了不同Ｌａ含量和不同Ｐｂ过量的镧钛酸铅铁电薄膜．在研究铁电性时发现：薄膜样品在极化达到饱和之前，电滞回线会出现束腰现象，束腰现象只与薄膜中的Ｐｂ过量有关．随Ｐｂ过量的增加和Ｌａ含量的减少，镧钛酸铅薄膜电滞回线的束腰程度加剧．在ＣＶ特性测试中发现：在Ｐｂ过量的样品中，ＣＶ曲线会出现异常的四峰现象，随偏压升高或频率增大，异常程度逐渐减弱甚至会转变成正常的双峰．进一步研究表明：这两种实验现象是统一的，可以用铁电薄膜电畴的钉扎效应解释．由于Ｐｂ过量使正常的钙钛矿薄膜中出现了多余的ＰｂＯ相，多余的ＰｂＯ相部分聚集在晶界和界面上，另一部分存在于晶斑边界中．它们构成了钉扎中心，对电畴产生钉扎作用，在极化电压不太高的情况下，部分电畴不能克服钉扎力的作用，因此产生上述异常现象．Ｐｂ过量可能是铁电薄膜产生疲劳和老化的主要原因之一．