冲击加载下PZT-95/5陶瓷铁电-反铁电相变实验研究

用石英计测量了PZT 95 5陶瓷在冲击波作用下发生铁电 -反铁电一级相变时产生的双波结构 ,相变起始压力约为 0 5GPa。对不同状态下的PZT 95 5陶瓷材料进行了扫描电镜电畴分析 ,结果表明 ,在该压力区域陶瓷发生了铁电 -反铁电相变。

Pb(Zr,Sn,Ti)O_3中组份变化对反铁电-铁电相变的影响

探讨了掺铌Pb(Zr,Sn ,Ti)O3反铁电陶瓷中 ,组份变化对晶体结构及电场诱导反铁电 -铁电相变性能的影响 .分析结果表明 :在Pb0 .99Nb0 .0 2 [(Zr1-xSnx) 1-yTiy]0 .98O3反铁电陶瓷中 ,y增加 ,反铁电四方相晶轴比a/c减小 ,增加晶胞体积 ,诱导反铁电 -铁电相变的开关电场强度降低 .x增加 ,反铁电四方相的晶轴比a/c和晶胞体积减小 ,结果是扩大了可以发生电场诱导反铁电 -铁电相变的反铁电相区 .

铁电-铁磁复合材料的研究现状及发展趋势

铁电-铁磁复合材料是一种由铁电相和铁磁相复合而成,具有磁电转换功能的新材料,它具有广阔的应用前景。系统地介绍了铁电-铁磁复合材料的原理、性质及研究进展,最后对存在的问题及发展趋势作了分析。

高取向PZT铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备

采用溶胶 凝胶技术 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si衬底上成功制备了沿 ( 1 0 0 )晶向强烈取向的Pb(Zr0 .5 3 ,Ti0 .47)O3 铁电薄膜 .通过X ray衍射分析 ,在每层膜的制备工序中 ,增加6 0 0℃热处理 1 5min的工艺 ,可有效防止烧绿石相的出现和薄膜开裂 ,并促进薄膜沿( 1 0 0 )晶向外延生长 .制得的薄膜经 6 0 0℃退火 4h后 ,呈完全钙钛矿相 ,并沿 ( 1 0 0 )晶向强烈取向 .原子力显微照片表明 ,薄膜结构致密 ,晶粒尺寸约为 1 0 0nm .经测量 ,薄膜的相对介电常数高达 1 1 50 ,剩余极化为 2 6 μc/cm2 ,矫顽场强为 4 9kV/cm .

从表面能的观点讨论尺寸驱动的铁电-顺电相变

铁电体的尺寸减小到某一临界尺寸——铁电临界尺寸时,铁电性将消失,即发生尺寸驱动的铁电-顺电相变。该文从表面能的观点讨论这个相变。在朗道相变理论的框架内,我们推导了铁电临界尺寸的表示式。它提供了由表面能密度确定铁电临界尺寸的方法。利用已知的钛酸钡和钛酸铅的铁电临界尺寸,得到了这两种材料铁电相与顺电相表面能密度之差。

PMN-PT和BST铁电陶瓷的低频高场疲劳特性及去除疲劳方法的研究

第一次研究了PbMg1/ 3 Nb2 / 3 O3 PbTiO3 (PMN PT)和Ba1-xSrxTiO3 (BST)铁电陶瓷的低频高场电循环下的疲劳及其采用在顺电相保温 2 0min去疲劳的效果。实验表明 :PMN PT和BST相比 ,同样条件下的电循环后PMN PT易产生明显的疲劳 ;但BST从一开始就有少量的疲劳存在 ,PMN PT则直到 5×10 4才开始出现疲劳。同样的电循环数后 ,去除疲劳的效果不一样 :BST在靠近Tc 处比PMN PT靠近Tm 处去除疲劳的效果好 ,但 60℃后在增加温度仍有部分疲劳不能消除 ,直到 15 0℃时疲劳仍不能完全消除 ;而PMN PT在 110℃时疲劳已完全消除。

溶胶-凝胶法制备(Ba_(0.5)Sr_(0.5))TiO_3铁电薄膜及电性能研究

研究了一种以水为溶剂的 (Ba0 .5Sr0 .5)TiO3(BST)源溶液 ,用Sol -Gel技术制备出BST薄膜 ,并研究了薄膜的结构和电性能 .结果表明 ,厚度为 16 0nm ,70 0℃保温 1h的 (Ba0 .5Sr0 .5)TiO3 薄膜呈现纯钙钛矿结构 ,在室温下 ,介电常数为 2 2 0 ,介电损耗为 0 .0 47,漏电流密度为 8.0× 10 -8A/cm2 .进一步研究发现 ,随着烧结温度的升高 ,薄膜的介电常数增高 。

Pb的过量值对溶胶-水热法合成钙钛矿型PZT反铁电陶瓷粉体的影响

采用溶胶-水热法合成了具有单一钙钛矿结构的PZT反铁电陶瓷粉体。根据课题组前期的实验结果,选取的水热反应温度为180℃,水热反应时间为24 h,矿化剂KOH的浓度为3 mol/L,探讨了Pb的过量值对合成PZT陶瓷粉体的影响。实验发现,Pb的过量值过低,不足以补偿反应过程中Pb的损失量,A位的Pb缺失易导致PZT粉体结晶度的下降,颗粒结晶不完整。随着Pb过量值的增加,颗粒结晶增强,结晶也越完整。当Pb过量增加到10%时,实验获得了结晶良好的PZT粉体。因此,本实验Pb的最佳过量值为10%。

铁电驻极体-液晶高弹体光电转换器性能分析

基于在紫外光照下可变形的液晶高弹体与铁电驻极体材料,设计了一种光电转换器模型器件。该模型器件能实现在紫外光照射下的电信号输出功能。建立了光电耦合分析模型,并分析了紫外光光强对产生感应电荷的影响。结果表明,该模型器件可指导开发一种能够测量一定光强范围内紫外光强度的光电传感器。

反铁电爆电换能电源研究

为了建立铁电 反铁电相变中释放的电能量与外加作用力场的关系 ,采用电滞回线、等静压和热释电等方法测量了Pb(Zr ,Ti)O3基反铁电材料在电场、温度、压力等外场诱导下的铁电 反铁电相变性能 ,分析了在电容和电阻负载条件下的电输出特性 实验结果表明 :铁电 反铁电相变中的输出功率与材料面电荷量的平方成正比 ,与实现相变的时间成反比 .在此基础上提出了增加输出功率的途径 .通过改善材料电滞回线的方直比 。

PZT基反铁电材料研究进展

在综述Pb(Zr,Ti)O3(PZT)基反铁电材料的研制与性能研究进展的基础上,重点探讨了PZT95/5反铁电材料和在PZT基础上掺杂改性的Pb(Zr,Sn,Ti)O3(PZST),(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3(PLZST)反铁电材料。总结了利用La3+、Nb4+、H f4+、Sr2+、Ba2+和Nd3+等离子对富锆PZT以及PZST粉体、陶瓷以及薄膜材料的掺杂取代改性研究。讨论了各类PZT基反铁电材料的铁电(FE)-反铁电(AFE)相变机理以及其场致应变性能。展望了PZT基反铁电材料今后研究与应用的发展方向。

等静压诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O_3陶瓷铁电反铁电相变性能研究

研究了等静压诱导掺镧La的Pb(Zr,Sn ,Ti)O3(PLZST)陶瓷材料的铁电 反铁电相变和介电压谱 ,结果发现介电压谱具有明显的扩散相变和频率弥散的特点 ,这一现象有利于拓宽人们对压力诱导的多组元弛豫型铁电体的扩散相变行为的认识和理解。

铁电材料参数计算机测试系统的研制

介绍了铁电材料电滞回线、Ⅰ-Ⅴ特性测量原理和铁电材料参数计算机测试系统的组成,重点对系统的硬件 与软件模块进行了研究。用该系统测试了PLT5铁电陶瓷的电滞回线和Ⅰ—Ⅴ特性,测试结果表明:铁电材料参数计算 机测试系统运行效果良好。

功能材料力-电耦合问题的几个基本解——(Ⅰ)悬臂梁受力偶作用

采用半逆解法 ,本系列工作中研究了功能材料悬臂梁力 -电耦合问题的几个基本解 ,考虑了梯度效应对基本解的影响。本文是该系列工作的第一部分 。

PZT铁电薄膜的掺杂改性

用溶胶－凝胶方法制备了掺高价离子钇及过量Ｐｂ的ＰＺＴ铁电薄膜。探讨了添加剂对ＰＺＴ铁电薄膜的结构和电特性的影响。实验表明，过量ｒ（Ｐｂ）６％或掺高价离子ｒ（Ｙ）３％能较大地改善ＰＺＴ铁电薄膜的电性能。

非制冷红外焦平面阵列BST铁电薄膜的制备及性能研究

采用改进的溶胶 凝胶方法 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si基片上成功地制备出不同组分 ,具有钙钛矿型结构的BST铁电薄膜。BST5、BST10和BST15铁电薄膜的介电系数εr 分别为 375、4 0 0和4 2 5,介电损耗tgδ分别为 0 .0 4 1、0 .0 2 4和 0 .0 10 ,剩余极化强度Pr 分别为 2 μc/cm2 、2 .5μc/cm2 和1.7μc/cm2 ,矫顽场Ec 分别为 4 0kV/cm、50kV/cm和 35kV/cm ,是制备非制冷红外焦平面阵列的优选材料。

用溶胶－凝法制备锆钛铅铁电薄膜

利用溶胶－凝胶法在镀铂硅片上制备了ＰＺＴ铁电薄膜。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了ＰＺＴ薄膜的组成与形貌，测定ＰＺＴ薄膜的电学性能。为防止薄膜发生龟裂，在前体溶液中加入了干燥控制化学添加剂，并采用慢速变温的热处理过程。ＰｂＴｉＯ３过渡层保证了ＰＺＴ薄膜结晶完好。

纯氧高气压溅射PZT铁电薄膜

用Pb(Zr0.55Ti0.45)O3烧结陶瓷作为靶材,在纯氧、高气压溅射条件下成功地原位沉积了锆钛酸铅(leadzirconatetitanate,PZT)铁电 薄膜。为了弥补靶材在烧结过程中Pb的挥发及溅射成膜过程中发生Pb的损失,以PbO计,加入了质量分数为5.0%的过量Pb3O4。实验发 现:当最佳靶基片距离一定时,n(Pb)/n(Zr+Ti)成份偏析的比例随最佳靶基片距离偏差的增加而降低。PZT铁电薄膜的X射线衍射分析 表明,PZT铁电薄膜中存在PbO和钛锆固溶型氧化物,但无焦绿石相。PZT铁电薄膜的铁电性测量表明:剩余极化Pr达到14.1μc/cm2,矫顽 电场Ec较小,Ec与Pb(Zr0.55Ti0.45)O3烧结陶瓷靶材的值相当,其电滞回线具有很好的对称性。

溶胶-凝胶法制备钛酸镧铅薄膜及其介电调谐特性

在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上,用溶胶-凝胶法制备出多晶(Pb(1-x)/100Lax/100)Ti(1-x/4)/100O3(x=28,简称PLT28)薄膜。PLT28薄膜的平均晶粒尺寸为25～30nm,薄膜均匀致密。PLT28薄膜在300kV/cm电场作用下,自发极化强度(Ps)、剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)分别为11.9μC/cm2、0.77μC/cm2和8.1kV/cm。在外加电场363kV/cm时,PLT28薄膜的相对介电常数与介电调谐率高达1242%和68.4%。