缺陷钉扎导致的铁电陶瓷介电弛豫

把电荷密度波理论引入到铁电陶瓷的介电温谱研究中。指出陶瓷中缺陷的钉扎效应导致介电响应的弛豫。高温时,集体钉扎主导陶瓷的极化行为;低温时,局域亚稳态的弛豫对极化起决定作用。两者的竞争导致介电峰值的出现。理论计算与试验结果定性吻合。

(Nb,Al)共掺BaTiO_3陶瓷的巨介电及介电弛豫现象（英文）

(Nb,Al)共掺的BaTiO_3陶瓷(BaTi_(0.98)(Nb_(0.5)Al_(0.5))_(0.02)O_3)表现出巨介电现象,介电常数可以达到3×105,介电损耗为0.2。在10^(-1)~10~7 Hz范围内,观察到三种介电弛豫现象,并分别对其进行了分析。低频段(10^(-1)~10 Hz)和中频段(10~3~10~5 Hz)属于非德拜弛豫,分别是由于Maxwell-Wagner电极界面极化和晶界层电容器效应引起的;相反,高频段(10~5~10~7 Hz)属于德拜弛豫,通过阿伦尼乌斯公式的拟合,得到其激活能E=15 meV和频率因子f_0=7×10~6Hz。较小的激活能和频率因子表明其弛豫过程可能来源于复杂缺陷团簇中的电子的局域运动,被称为钉扎电子–缺陷偶极子效应。本研究显示钉扎电子–缺陷偶极子效应可以作为设计新型巨介电钙钛矿材料的依据。

Ta离子辐照对YBa_(2)Cu_(3)O_(7–δ)的微观结构和载流特性的影响

高温超导YBa_(2)Cu_(3)O_(7–δ)(YBCO)涂层导体也称为第二代高温超导带材(2G-HTS带材),在能源、交通等领域具有广泛的应用前景.然而,其在强磁场下临界电流密度较低的问题严重限制了其应用,因此提升其磁通钉扎和在场载流能力是YBCO涂层导体的研究热点.本文利用1.9 GeV的Ta离子对YBCO带材进行辐照,研究了不同剂量的Ta离子辐照后YBCO带材的微观结构和载流特性变化.样品的场发射透射电子显微镜(field emission transmission electron microscope,FETEM)图像显示,辐照过程中高能^(181)Ta^(32+)离子在薄膜中形成了~10 nm尺寸的柱状缺陷,说明辐照后样品中产生了有效的钉扎中心.通过磁学测量系统(magnetic property measurement system,MPMS)对辐照样品的载流特性进行研究,发现当Ta离子剂量低于5.0×10^(10)ions/cm^(2)时,样品的临界转变温度T_(c,on)并无明显变化,但当剂量达到5.0×10^(10)ions/cm^(2)时,T_(c,on)减小了约0.6 K;当剂量高于1.0×10^(8)ions/cm^(2)时,由零场冷磁化强度随温度变化情况可知,辐照样品的超导抗磁相明显多于无辐照样品.同时,较高辐照剂量如5.0×10^(10)ions/cm^(2)YBCO样品的J_(c)较高,不同磁场下的J_(c)均得到了明显提升,30 K、1 T时的提升因子达到了3.8(提升因子定义为不同温度、外场下的J_(c)与77 K自场下J_(c)的比值),为同温度同场下无辐照样品的3倍.将临界电流密度J_(c)与磁场强度H的关系采用J_(c)∝H–β进行拟合,发现高剂量样品的磁通匹配场H*和表征随磁场衰减参数β增大了.此外,约化钉扎力密度标度关系显示,在低场下,样品中的钉扎类型在低辐照剂量下主要是面钉扎,当辐照剂量达到5.0×10^(10)ions/cm^(2)时开始向点缺陷钉扎类型转变,高场下则是所有样品都更符合面钉扎类型.