脉冲激光沉积b轴取向BaTi2O5薄膜的研究

采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在MgO(100)基片上制备了b轴取向的BaTi_2O_5薄膜,研究了基片温度(T_(sub))、氧分压(Po_2)等沉积工艺对薄膜结构的影响.结果表明:BaTi_2O_5薄膜的物相及取向性都随基片温度和氧分压的改变而变化,薄膜呈现(710)或(020)取向生长,最佳的PLD沉积条件为T_(sub)=700℃和Po_2=12.5Pa.在该条件下,BaTi_2O_5薄膜表现出明显的b轴取向,薄膜表面平整光滑,结晶良好,晶粒呈棒状交叉分布,结合紧密.

Sr掺杂BaTi2O5单晶的制备与介电性能研究

采用悬浮区熔技术制备了一种Sr掺杂的二钛酸钡（BaTi2O5）单晶（Ba1-xSrxTi2O5，x=O-0．03），重点研究了Sr掺杂量对其结构和介电性能的影响。结果表明：成功制备出物相单一、沿b轴方向生长的Ba1-xSkTi2O5单晶；适量Sr掺杂能有效改善Ba1-xSkTi2O5单晶的介电性能，其居里温度随Sr掺杂量的增加稍有降低，而介电常数极大值则呈现先增大后减小的趋势，在Sr掺杂量X=0．01时达到最大值42190。

无铅铁电材料-BaTi_2O_5的研究进展

二钛酸钡(BaTi2O5)是近些年来受到重视并发展起来的一种无铅铁电材料,由于具有较大的介电常数、较高的居里温度和良好的铁电性能,而且环保、与环境友好,因而应用前景广阔。本文介绍了BaTi2O5的晶体结构、制备方法、介电性能、应用前景及发展趋势。

BaTi_2O_5纳米粉体的制备与表征

以钛酸丁酯和乙酸钡为主要原料,以乙二醇甲醚为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功合成了BaTi2O5纳米粉体.在空气中以600 ℃～1 200 ℃的几个不同温度下焙烧凝胶得到不同粒径的纳米粉体.用DTA-TG表征其凝胶到结晶的转变过程,由XRD表征其晶相,通过TEM考察其粒度和形貌,用激光粒度分布测试仪测试其粒径分布并与TEM结果比较,并对粉体的烧结性能和介电性能进行了研究.

MgO(100)衬底上生长BaTi_2O_5薄膜及其性能研究

利用脉冲激光沉积技术，在MgO（100）衬底上生长了BaTi2O5薄膜，探讨了沉积条件（衬底温度和氧分压）对薄膜结构的影响，并对其介电和光学性能进行了研究。结果表明：随衬底温度和氧分压的改变，BaTi2O5薄膜的物相和结晶取向逐渐变化；适宜的脉冲激光沉积工艺为衬底温度950～1000K、氧分压12．5Pa，在该条件下获得了b轴方向择优生长的BaTi2O5薄膜；该薄膜具有较高的居里温度（750K），介电常数达2000，而且在可见光和红外波长范围内具有较高的透过率。

Mg掺杂对二钛酸钡(BaTi_2O_5)的介电性能的影响

采用电弧熔炼法成功制备了b轴取向的MgO置换二钛酸钡(BaTi2O5)多晶体Ba1-xMgxTi2O5,结果表明,MgO的置换显著增大了多晶体Ba1-xMgxTi2O5介电常数的数值,当MgO的置换量x为0.005时电弧熔炼法制得的多晶体Ba1-xMgxTi2O5的介电常数出现最大值为3 250.多晶体Ba1-xMgxTi2O5的居里温度随着MgO的添加量的增加而有所降低.

Sol-gel法制备BaTiO_3、BaTi_2O_5和BaTi_4O_9粉末

采用Sol-gel法合成了BaTiO3、BaTi2O5和BaTi4O9粉末,利用XRD和SEM研究了它们的晶相和微观结构。在较低温度烧结得到的粉末都存在一定量的杂相,随着烧结温度的升高,杂相逐渐消失。在1000℃以上温度烧结,可以得到单相BaTiO3和BaTi2O5粉末,而单相BaTi4O9粉末则在1300℃以上温度烧结得到。随着n(Ba)/n(Ti)减小,所得单相的烧结温度逐渐升高。随着烧结温度的升高,BaTiO3、BaTi2O5和BaTi4O9粉末的晶粒逐渐长大。800℃以上温度烧结得到的四方BaTiO3钙钛矿相粉末主要由方形和圆形的晶粒组成;1100℃烧结得到的单斜BaTi2O5相粉末主要由近似菱形的晶粒组成;在1200℃烧结得到的正交BaTi4O9相粉末基本由长形的晶粒组成。

机械激活前驱体法制备BaTi_2O_5

以BaCO3和TiO2为原料通过高频共振机械激活获得BaTi2O5前驱体,并在1200℃保温3h烧结制得BaTi2O5块体。通过XRD、SEM等分别分析了机械激活过程中前驱体的变化以及烧结体相成分和显微结构。结果表明:BaTi2O5烧结体的晶粒形貌为具有异向生长特征的棒状结构,其居里相变温度约为350℃,居里点的最大介电常数约为232(100kHz)。

BaTi_2O_5无铅压电陶瓷粉体的制备

以硝酸钡和自制的二氧化钛悬浮液为原料,采用非均相共沉淀法合成了BaTi2O5前驱体粉体,然后将前躯体在一定温度下煅烧得到BaTi2O5无铅压电陶瓷粉体。对产物进行IR,XRD和SEM分析。结果表明:前躯体在1 100oC下煅烧1 h可得到单一晶相的BaTi2O5粉体,SEM图片显示BaTi2O5粉体叠加生长,有明显的团聚。

烧结制度对二钛酸钡陶瓷性能的影响研究

二钛酸钡具有优异的介电性能和铁电性能,作为无铅无铋新型的绿色环保材料在动态随机存储器、非挥发铁电存储器等方向将具有广阔的发展空间。本文讨论了烧结致密化对其物相组成及微观形貌的影响。结果表明:在1200℃以内,随烧结温度的升高,晶粒趋于均匀,气孔率下降,致密化程度提高。随烧结压力的升高,试样的相对密度逐渐提高,说明提高烧结压力可有效改善BaTi_2O_5陶瓷的烧结程度。50MPa时,试样的致密度达到最大值86.70%,可基本满足制备薄膜靶材的使用要求。

溶胶-凝胶法制备二钛酸钡粉体

以钛酸丁酯和乙酸钡为前躯体原料,乙二醇甲醚和质量分数36%的乙酸为溶剂,冰醋酸为稳定剂,通过溶胶-凝胶法合成二钛酸钡(BaTi2O5)粉体.制备凝胶的最佳工艺条件:混合溶液的pH=4,n(Ba(Ac)2)∶n(Ti(OC4H9)4)∶n(CH3COOH)∶n(MOE)=1.00∶2.00∶7.97∶21.17,保温凝胶化温度为100℃.经X射线衍射(XRD)、热重/差热(TG-DTA)综合热分析表明:在最佳工艺条件下,当烧结温度为700℃,保温时间为2 h时,所合成单晶BaTi2O5粉体能稳定存在到1 200℃.

BaTi_2O_5铁电陶瓷的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结技术制备了一种新型的无铅铁电材料BaTi2O5,重点研究了烧结温度对其物相、致密度和微观结构等的影响,以期获得单一物相、高致密度、大尺寸的BaTi2O5铁电陶瓷。结果表明:随着烧结温度的升高,BaTi2O5铁电陶瓷的致密度逐渐增大;烧结温度1050℃时,可获得物相单一的BaTi2O5陶瓷,但当烧结温度≥1100℃时,BaTi2O5出现相分解,分解为BaTiO3和Ba6Ti17O40;确定了适宜的制备条件为:温度1050℃,压力40MPa,时间10min。在该条件下制备的BaTi2O5铁电陶瓷物相单一、结构致密。

La掺杂BaTi_2O_5薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶-凝胶法经过850℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1μC/cm2。

利用无容器凝固BaTi_2O_5非晶球组装三维光子晶体及能带分析

应用无容器凝固法制备构造光子晶体的微球,获得批量成分均匀、尺寸均一的高折射率钛氧玻璃非晶球,并通过空间限位组装排列成三维蛋白石结构光子晶体。用平面波展开法模拟不同折射率的球所堆积的光子晶体的能带结构,分析了折射率对带隙位置和宽度的影响。结果表明,非晶球组成的三维蛋白石结构形成了不完全带隙,在该结构中沿[111]方向上,带隙随折射率的增大逐渐变窄并且向低频方向移动。