退火温度对PVDF薄膜结构的影响及其性能研究

通过拉伸工艺,在不同的退火温度下,制备了PVDF薄膜,用XRD分析了退火温度对拉伸PVDF薄膜β相含量的影响.实验结果表明,退火温度为120℃时,β相的含量达到最大值,薄膜呈现明显的铁电性,矫顽场接近1.0mV/cm,电位移D为5μC/cm2.在25℃时,薄膜的热释电系数p为0.3×10-8C/cm2·K.     

不同结构多层PZT薄膜的制备及性能特性研究

采用相同的工艺分别制备了锆钛酸铅(PZT,r(Zr)/r(Ti)=52/48)与钛酸铅(PT)两种前驱体,并通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了PZT,PT/PZT-PZT/PT,PT/PZT/-/PZT/PT 3种不同结构的多层PZT薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试了薄膜的结构,选用XRD分析了薄膜的结晶取向,采用阻抗分析仪测试了薄膜的介电常数、介电损耗及电压-电容曲线,使用铁电性能测试系统测试了薄膜的铁电性。实验结果表明,PT/PZT/-/PZT/PT结构的薄膜相对于其他两种结构的薄膜具有较高的红外探测率与剩余极化强度及较小的介电损耗,具有强大的应用潜能。     

自支撑BaTiO3薄膜的制备与铁电性研究

BaTiO₃(BTO)铁电氧化物薄膜因其在非易失信息存储、智能传感、生物医疗、纳米发电机等领域潜在的应用而受到了人们的广泛关注。目前,为了保证BTO薄膜能高质量外延生长,通常选择晶格匹配的氧化物做衬底,所生长的薄膜与衬底之间存在较强的化学键,很难将其从衬底上大面积地剥离下来,所以也无法实现下一步转移到可用于高密度器件集成的的Si基衬底上。文章使用水溶Sr₃Al₂O₆(SAO)为牺牲层的方法,将生长在Nb-SrTiO₃(Nb-STO)衬底上的BTO外延薄膜可以大面积、无褶皱地转移到Si基衬底上。并且,转移后的自支撑薄膜仍然保持了完美的结晶度和室温铁电性。此结论对自支撑氧化物薄膜在高密度铁电器件的集成方面奠定了一定的基础。     

一种用于红外探测的有机铁电体聚偏二氟乙烯

讨论了一种可用于红外探测的有机铁电聚偏二氟乙烯材料结构、性能与应用方面的若干问题,包括结构及其衍生物、制备与性能、弛豫铁电特性、在红外探测方面的应用以及铁电隧道结新型器件等。     

低温烧结制备(Ba_(0.9)Ca_(0.1))(Zr_(0.15)Ti_(0.85))O_3无铅压电陶瓷

采用溶胶-凝胶法制备出(Ba0.9Ca0.1)(Zr0.15Ti0.85)O3(简称BCT-BZT)粉体,并采用两段式传统烧结法用较低的烧结温度(1 290℃)制备了该无铅压电陶瓷,运用热重差示扫描测量法分析了反应过程。X射线衍射测试结果表明,BCT-BZT粉体和陶瓷均是典型的钙钛矿结构,根据谢乐公式计算出粉体的晶粒尺寸约为32nm。此外,室温下利用TF Analyzer 2000铁电分析仪测得该陶瓷的介电常数高达6 134,居里温度约为95℃,最大压电系数d33达到263pm/V。利用此方法制备的BCT-BZT无铅压电陶瓷,其烧结温度与固相反应法相比降低了约200℃左右,同时还保持了良好的压电性能,从而降低了烧结成本,有利于实现该陶瓷的大规模工业化生产。     

钙钛矿型铁电性微晶玻璃介电性能的研究

主要对BaTiO3、BaTiO3-PbTiO3系铁电性微晶玻璃的介电性能进行了研究。研制的微晶玻璃是由70%形成铁电主晶相BaTiO3的氧化物(BaO-TiO2 和PbO-BaO-TiO2)和30%形成玻璃相的氧化物(SiO2-Al2O3-CaO)组成。两种试料经热处理制成BaO-TiO2,PbO-BaO-TiO2系微晶玻璃,对其介电常数和损耗进行了比较,其介电性能与BaTiO3的晶体结构有关。     

组合法制备Pb（ZrxTi（1-x））O3组分梯度薄膜

在无蒸馏和无惰性气氛保护的条件下,快速制备了用于组合合成Pb(ZrxTi1-x)O3薄膜的前驱溶液PT和PZ。采用组合法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了一系列Pb(ZrxTi1-x)O3组分梯度薄膜。经XRD分析表明,薄膜具有钙钛矿结构,择优取向为(111)。SEM结果显示薄膜厚度在500nm左右。电滞回线的测试表明,下梯度薄膜PZT-654表现出良好的铁电性能,明显优于其它薄膜。PZT-654梯度薄膜的剩余极化强度Pr为38.4μC/cm2,矫顽场Ec为75.0kV/cm,有较大的极化偏移,Poffset为12.9μC/cm2,表现出梯度铁电薄膜的特性。     

高压烧结纳米钛酸钡陶瓷的结构和铁电性

在压力为6GPa和温度为1000℃的条件下烧结得到了钛酸钡(BaTiO3)陶瓷,其晶体的平均尺寸约为30nm,相对密度大于96%.在-190～200℃,用Raman光谱确定晶体的结构,用介电转变峰表征晶体的铁电性.结果表明:随温度升高,在30nm BaTiO3陶瓷中,发生从三方相→正交相→四方相→三方相的连续相变;在室温,晶体的正交相和四方相共存.当频率为1kHz时,在120℃附近有1个宽的介电转变峰,介电常数为1920.铁电性分析表明:高压烧结得到的BaTiO3陶瓷的铁电性消失的临界尺寸小于30nm.