反铁电晶体PbTaO3的对称性和序参量

根据室温下X射线衍射结果,仔细研究了反铁电晶体PbTaOa的晶体结构。确定PbTaO3在973K发生顺电一反铁电相变,反铁电相对称性所属点群是P2／m（C2i）。用轴矢量R作为序参量来描述反铁电相便是对称性的变化,对于已得到的晶体相变前后的对称点群,应用居里原理,得到了理想结果。     

反铁电晶体Na3H（SeO4）2对称性和序参量

在反铁电晶体Na3H（SeO4）2顺电反铁电相变中,对称性所属点群也随之发生相应的改变。通过对X射线衍射实验结果的分析,我们认为Na3H（SeO4）2晶体反铁电相对称性所属点群为P2（C2）。选用轴矢量R作为序参量来描述Na3H（SeO4）2晶体反铁电相变中对称性的变化,应用居里原理,恰能得到Na3H（SeO4）2晶体反铁电相的正确对称性所属点群P2（C2）。     

反铁电晶体Cs3H（SeO4）2对称性和序参量的研究

在反铁电晶体Cs3H（SeO4）2顺电．反铁电相变中，对称性所属点群也随之发生相应的改变。通过对X射线衍射实验结果的分析，我们认为Cs3H（SeO4）2晶体反铁电相对称性所属点群为P2（C2）。选用轴矢量尺作为序参量来描述Cs3H（SeO4）2晶体反铁电相变中对称性的变化，应用居里原理，恰能得到Cs3H（SeO4）2晶体反铁电相的正确对称性所属点群P2（C2）。     

PbZrO3晶体反铁电相至电场感应铁电相相变的研究

仔细研究了电场感应PbZrO3铁电相的晶体结构。在PbZrO3处于反铁电相时，各离子位移方向与极轴垂直。在外电场感应下，Pb离子沿极轴方向有相同方向0．17A的位移，从而使晶体呈现铁电相特征，发生反铁电-铁电相变。此铁电相称之为电场感应铁电相（EFI，Electric—Field—Induced）。通过结构对称性分析，确定EFI铁电相的对称性是C2mm（G2v），用极矢量Ps作为序参量来描述相变时对称性的变化是合适的。     

Kittle型反铁电相变的序参量和自由能

根据Kittle型反铁电相变对称性的变化，选择轴矢量R作为序参量是合适的。由Landau连续相变理论，相变温度附近的自由能就可以写成R幂级数展开的形式。自由能取极小，可得到关于序参量的方程，从而荻得相变温度与自由能的关系。     

掺铌Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电-铁电转换电场的研究

研究了掺铌PZST反铁电陶瓷中组份和温度对诱导反铁电－铁电相变转换电场的影响,测定了Pb0.99Nb0.02((Zr0.80Sn0.20)1-yTiy)0.98O3系中正向转换电场EF与组份y(Ti)的关系和电极化前后的反铁电／铁电相界。实验测量结果显示,某组份y(Ti)的反映电－铁电转换强度大小取决于该组份与铁电／铁电相界组份的差距。在Pb0.99Nb0.02((Zr0.80Sn0.20)1-yTiy)0.98O3系中随着试样温度升高,反向转换电场EB保持不变,正向转换电场EF和电滞△E降低。这一现象表明温度有助于降低反铁电－铁电相变的应能使得电场诱导反铁电－铁电相变容易进行,因此可以采用加热电极化方法来降低极化电场强度。     

电场诱导PZST陶瓷反铁电-铁电相变

研究了ＰＺＳＴ陶瓷电场诱导反铁电－铁电相变。当外加电场大于相变临界参数ＥＡＦＥ－ＦＥ时,样品由反铁电态诱导为铁电态,并在宏观性能上产生突变：极化强度和纵向应变分别由零跃变到大约３０μＣ／ｃｍ＾２和０．３％,介电常数下降５０％。利用直流偏压原位Ｘ射线衍射表征为相变时晶格结构的变化,结果表明,伴随着相变的发生,晶格结构由反铁电四方相转变为铁电三方相。     

低相变场细电滞回线(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电陶瓷的研究

对远离反铁电-铁电准同型相界的(Pb,La)(Zr,Sn,Ti)O3反铁电组分进行Ba2+掺杂,制备出了细电滞回线、低相变电场的反铁电陶瓷,反铁电-铁电相变电场仅为1.5kV/mm,电场回滞减小到0.2kV/mm,并且极化强度和应变量随电场增大几乎呈线性变化,可通过调节电场大小得到不同的应变量,有利于开辟这类材料新的应用领域。     

(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电压电性能

研究了(Na0.8K0.2)0.5Bi0.5TiO3陶瓷的介电和压电性能,发现陶瓷从室温到500℃温度范围的介电谱中存在两个介电峰,电滞回线显示第一个介电峰由铁电-反铁电相变引起的,温度继续升高,反铁电相由宏畴变为微畴,微畴向顺电相转变导致了第二个介电峰,该峰对应的相变为弥散型相变.室温下陶瓷具有较高的剩余极化强度Pr=29.4μC/cm2和相对低的矫顽电场Ec=2.8kV/mm,极化后的陶瓷显示出较高的压电常数d33=120pC/N和机电耦合系数Kp=28.5%,以及高的频率常数Nφ=2916Hz.m,120℃具有最小的谐振频率温度系数.     

温度场和电场调控硅基反铁电厚膜相变电流特性研究

采用溶胶-凝胶技术,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了高(100)取向生长、表面平整且结构致密的(Pb,La)(Zr,Ti)O3反铁电厚膜,研究了温度场和电场对(Pb,La)(Zr,Ti)O3反铁电厚膜电学性能的影响。实验结果表明反铁电厚膜在温度场和电场作用下发生反铁电相、铁电相和顺电相的相互转变,随外加电场增加,反铁电-铁电相变温度逐渐减小,介电常数峰值由2410减小到662,相变电流密度值由2.21×10-7A/cm2增大到8.52×10-7 A/cm2;随外加温度场增加,反铁电-铁电相变电场强度逐渐减小,饱和极化强度由39μC/cm2减小到31μC/cm2,相变电流密度值由2.89×10-5 A/cm2减小到8.8×10-6 A/cm2,温度场和电场可实现对反铁电厚膜相变电流效应的有效调控。