Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3弛豫铁电晶体的生长形貌和生长机理

以PbO作助熔剂采用高温溶液法生长出Pb(Mg1/3Nb2/3)O3弛豫铁电晶体,利用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了晶体相结构和生长形貌。研究结果表明,采用高温溶液法生长出纯钙钛矿相结构的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3弛豫铁电晶体,晶体多为淡黄色,较小的呈赝立方形态,较大晶体逐渐趋于不规则形态,最大尺寸达4mm×4mm×3mm。晶体中存在位错蚀坑和PbO包裹等生长缺陷,生长过程中的温度波动和成分起伏等因素导致这些缺陷的出现。晶体{100}面生长速率最慢能成为热力学上稳定存在的自然显露晶面,晶体的生长机制为二维成核层状生长。     

PSKNN铁电单晶及其激光法生长

采用改进的激光加热基座法 (LHPG)生长出了位于准同形相界附近的含有 Pb元素的钨青铜结构的铁电晶体 (1- x) Pb2 KNb5O15- x Sr2 Na Nb5O15(PSKNN)。通过调节激光功率和陶瓷源棒中 Pb O的含量 ,有效地控制和补偿了晶体生长过程中 Pb O的挥发。通过选择适当的籽晶 ,可以得到沿 [0 0 1],[10 0 ]和 [110 ]方向生长的 PSKNN晶体。研究了所生长晶体的铁电、介电和压电性质 ,并对其准同形相界进行了初步的讨论。     

弛豫铁电单晶PZNT91/9的生长与畴结构研究

采用熔剂-坩埚下降法生长了91%Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-9%PbTiO3(PZNT91/9)(摩尔分数)弛豫铁电单晶,PbO助熔剂摩尔分数控制在50%左右。所得晶体被PbO助熔剂包裹,将其浸泡在热HNO3中1～2天即可除去PbO。晶体呈浅黄色,具有明显的结晶学生长面。晶体沿(001)面切出数片,晶片质量明显好于通气Bridgman法生长的PZNT单晶。偏光显微镜可观察到71°、90°、180°畴或微畴区。晶片极化条件为:垂直于C面施加1kV/mm的电场并保持10～15min。     

制备工艺对PMN铁电陶瓷性能的影响

从材料组成、结构和性能的关系出发,系统地研究了探讨了制备工艺对弛豫型铁电陶瓷性能的影响,以及烧结后退火工艺对样性能的影响。研究PbTiO3组分2种不同的加入方式((1-x)(PbO 1/3MgNb2O6) x(PbO TiO2)和(1-x)(PbO 1/3MgNb2O6) x(PbTiO3))对Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3固溶体陶瓷介电性能的影响规律。与用前一种方法制得的试样相比,用后一种方法得到的陶瓷试样的介电常数峰得到进一步展宽,并且呈现双峰。介电性能的这种变化表明微区化学组成的均匀程度对材料的宏观介电性能会产生显著影响。     

PINT铁电晶体的助熔剂法制备工艺与介电性能

用助熔剂法制备了准同型相界附近的弛豫铁电体基钛铌铟酸铅（Pb（In1／2Nb12）0.63Ti0.37O3，简称PINT）铁电单晶体，研究了四氧化三铅（Pb3O4）与二氟化铅（PbF2）助熔剂对钙钛矿结构相稳定性的不同作用。用四氧化三铅（Pb3O4）和三氧化二硼（B2O3）作为助熔剂获得尺寸达5mm的纯钙钛矿相结构PINT单晶体，利用显微分析方法、X射线衍射技术研究了单晶体的微观形貌和相结构，测量了〈100〉取向单晶体样品的介电温度谱。     

（英）弛豫铁电0.74Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3薄膜的微结构和光学性能

采用磁控溅射法,选用LaNi O3作为缓冲层,在硅基片上制备出了0.74Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3弛豫铁电薄膜.研究了沉积温度对薄膜的微结构和光学性能的影响.其中,沉积温度为500oC时制备的薄膜,不仅具有纯的钙钛矿结构,高度(110)择优取向、致密、无裂纹的形貌、而且具有最大的剩余极化,大小为17.2μC/cm2.使用柯西模型进行拟合反射谱,分析得到薄膜的折射率和消光系数.在波长为633 nm时,500oC沉积的薄膜的折射率大小为2.41.另外,薄膜的光学带隙在2.97～3.22 eV范围内.并初步讨论了这些薄膜的光学性能的差异.     

弛豫铁电单晶热释电探测器读出电路的设计

以(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-xPT或PMNT)(PMN-xPT,或PMN-PT)为代表的弛豫铁电单晶具有非常高的热释电系数、比较低的热扩散系数、比较稳定的化学性能,是一种综合性能优异的热释电材料.利用弛豫铁电单晶可以制备出高性能的红外光传感器,针对用这种新型热释电材料制成的红外...     

激光加热基座生长晶体技术的新进展

介绍了激光加热基座生长晶体技术(LHPG)的特色和最新进展.具体表现在:1) 所生长晶体的尺寸大幅度提高,横截面直径由0.5 mm左右提高到2.5 mm.运用该项技术,成功地进行了人工蓝宝石晶体的生长,并应用于装饰性人工宝石的生产过程中.对直径大于1.0 mm的铁电晶体,已可以系统测量其介电、压电、热释电、热膨胀性质以及电滞回线.2) 通过对LHPG生长装置的改进,使晶体生长的速度大幅提高.莫来石晶体的生长速度可达150 mm/小时.3) 通过对陶瓷源棒组分的调整和对生长温度、气氛的控制,成功地生长出了含有铅元素的晶体PSKNN和PMN-PT,使该方法在开发新型高性能压电换能器和电光器件方面将发挥重要作用.4) 实现了几种晶体共生于一体的共晶型晶体的生长,如微波介电材料MgTiO3-CaTiO3,大大拓宽了该方法的应用领域.5) 成功地生长出Ba(Mg1/3Ta2/3)O3晶体,使晶体生长温度提高到3100°C.(OH9)     

准同型相界附近PMN-PT陶瓷的介电性能

采用铌铁矿预产物合成法制备了组成在相界附近的(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-PT)弛豫铁电陶瓷。陶瓷样品X-射线衍射相组成和相结构分析表明:所有陶瓷样品均为纯钙钛矿相,无任何其他杂相出现;且组成在x=0.33处存在一准同型相界(MPB),在该相界附近三方相和四方相共存,而远离该相界则分别为纯三方相和四方相。相界附近组成随PT摩尔分数增加,介电峰变得尖锐,频率弥散减弱,即介电弛豫程度减弱。这主要是由于四方相增多,三方相减少,从而使弛豫铁电体变为正常铁电体。     

钛铌镁酸铅【Pb（Mg1／3Nb2／3）I3-xPbTiO3】弛豫铁电体的研究进展

弛豫铁电体钛铌镁酸铅Pb(Mg1／3Nb2／3)O3-xPbTiO3(PMNT),简称PMNT,不仅具有良好的介电性能和电机械性能,还具有良好的电致伸缩和压电性能,是制备高K电容器、传感器和激发元等的良好材料。其在微电子领域的应用前景非常广阔,本文就Pb(Mg1／3Nb2／3)O3-xPbTiO3,简称(PMNT)弛豫铁电体的最新研究进展进行综述性的报道。     

高温溶液法生长PZN-9PT弛豫铁电晶体

采用高温溶液法制备了PZN-9PT晶体,研究了晶体相结构、生长形态,表征了其介电、压电和电滞回线等部分电学性能。结果表明,采用高温溶液法可制备出纯钙钛矿结构的PZN-9PT单晶,晶体呈淡黄色多面体形态,晶粒表面的台阶均为直形生长台阶;其三方-四方相转变温度为89℃,居里温度为175℃;[221]切型PZN-9PT单晶的压电常数为230 pC/N,矫顽场为8.8 kV/cm。     

无压烧结制备0.88PMN-0.12PT高度透明铁电陶瓷的显微结构研究

用传统的无压烧结工艺制备出稀土元素La掺杂的高度透明纯钙钛矿相0.88Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.12Pb Ti O3(简称0.88PMN-0.12PT)铁电陶瓷。当陶瓷样品厚度为0.8 mm时,在1550 nm处透光率达67%,接近其理论极限。电滞回线测量结果表明该组分透明陶瓷为典型的弛豫铁电体。显微结构观察结果表明陶瓷非常致密,晶粒排列规则,晶界结合强度高,多呈穿晶断裂,晶界干净,且厚度2 nm。     

低损耗、高Q_m值Pb(Nb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-Pb(Sb_(2/3)Mn_(1/3))O_3-PZT材料

研究了组分变化及掺杂对四元系 Pb( Nb2 /3Mn1 /3) O3- Pb( Sb2 /3Mn1 /3) O3- PZT压电材料性能的影响 ,发现 Zr/Ti比值在准同型相界附近该材料有最大的压电常数 d33,而机械品质因数 Qm 值较小 ;Zr/Ti比偏离该相界时则机械品质因数 Qm 升高 ,相应的压电常数 d33减小。通过改变 Pb( Nb2 /3Mn1 /3) O3、Pb( Sb2 /3Mn1 /3) O3两组分的含量及掺入 Sr、Ce等杂质 ,获得的材料介电损耗为 0 .14 % ,机械品质因数为 2 3 4 1,压电常数为 2 16p C/N。     

LiB3O 5晶体及其自助溶生长溶液的高温拉曼光谱研究

利用高温共焦激光显微拉曼光谱技术,研究了非线性光学晶体LiB3O5以及晶体自助溶生长溶液的高温微结构特征。通过对LiB3O5晶体高温拉曼光谱、Li2O•4B2O3组分玻璃体常温拉曼光谱和Li2O•4B2O3高温溶液拉曼光谱的分析表明：晶体、玻璃体中主要的结构单元为包含一个BØ4(Ø为桥氧)结构的硼氧六元环。随着温度的升高,该六元环中BØ4结构稳定性降低,发生硼氧四配位BØ4向三配位BØ3的转变。从而造成包含一个BØ4结构的硼氧六元环部分被破坏,Li2O•4B2O3高温溶液中硼氧六元环基团B3Ø6相对浓度增高。Li2O•4B2O3高温溶液这一微结构特征对形成LiB3O5晶体相是有利的。     

新型热释电材料及其在红外探测器中的应用

以(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3{PMNT[(1-x)/x}为代表的大尺寸、高质量弛豫铁电单晶具有非常高的热释电系数、探测优值和较低的热扩散系数,其综合热释电性能远优于传统的热释电材料.概述了PMNT[(1-x)/x]单晶、掺锰PMNT(74/26)单晶和0.42Pb(In1/2Nb1/2)...     

Na掺杂Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5基陶瓷的性能

采用固相反应法制备了(Bi2–xNax)(Zn1/3Nb2/3)O7陶瓷,研究了Na+替代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷烧结性能、显微结构和介电性能的影响。替代后样品的烧结温度从960℃降至约880℃;当替代量x≤0.20时,相结构保持单一的单斜焦绿石相,随替代量进一步增加出现立方相;温度为–30～+130℃,替代后样品出现明显的介电弛豫现象,弛豫过程中的激活能约为0.40eV。用缺陷偶极子和晶格畸变对Na掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7基陶瓷的介电弛豫现象作出简要解释。     

低损耗、高Qm值Pb(Nb2/3Mnl/3)O3-Pb(Sb2/3Mnl/3) O3-PZT材料

研究了组分变化及掺杂对四元系Pb(Nb2/3Mn1/3)O3-Pb(Sb2/3Mn1/3)O3-PZT压电材料性能的影响,发现Zr/Ti比值在准同型相界附近该材料有最大的压电常数d33,而机械品质因数Qm值较小;Zr/Ti比偏离该相界时则机械品质因数Qm升高,相应的压电常数d33减小.通过改变Pb(Nb2/3Mn1/3)O3、Pb(Sb2/3Mn1/3)O3两组分的含量及掺入Sr、Ce等杂质,获得的材料介电损耗为014%,机械品质因数为2341,压电常效为216 pC/N.     

(TbBi)3GaxFe5-xO12薄膜/(TbYbBi)3Fe5O12晶体复合结构的生长和在光通信波段的磁光性能

用助熔剂法生长出掺Bi复合稀土铁石榴石晶体((TbYbBi)3Fe5O12),用(TbYbBi)3Fe5O12替代传统的无磁性Gd3Ga5O12晶体作基底液相外延掺Bi稀土铁鎵石榴石薄膜((TbBi)3GaXFe5-XO12).测量了Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体和Tb2.43Bi0.57Ga0.12Fe4.88O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料在光通信波段(波长λ=1500-1620nm)处的光透射谱(T)、饱和磁化强度(Ms,0.5×106A/m)、法拉第旋转温度系数(FTC,5×10-5/K)和法拉第旋转波长系数(FWC,0.05%/nm).所得结果表明:Tb2.43Bi0.57Ga0.1Fe4.9O12薄膜/Tb0.87Yb1.62Bi0.51Fe5O12晶体复合结构材料的综合性能适用于宽带和温度稳定的光隔离器及其他光通讯器件.     

Na和Ti掺杂对Bi_2(Zn_(1/3)Nb_(2/3))_2O_7陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法制备了Na-Ti掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷。研究了Na+替代Bi3+,Ti4+替代Nb5+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性、显微结构和介电性能的影响。结果表明,掺入Na+和Ti4+后,Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷的烧结温度从1000℃降到了860℃左右;在–30℃～+130℃的温度范围内,Na-Ti掺杂Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷表现出明显的、激活能约为0.3eV的介电弛豫现象。这主要是由缺陷偶极子和晶格畸变在陶瓷中的出现引起的。     

PLT/PbO铁电薄膜的制备及性能研究

采用射频磁控溅射技术,在室温溅射、后续退火条件下,以PbO为过渡层,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备出具有完全钙钛矿结构的(Pb0.90La0.10)Ti0.975O3(PLT)铁电薄膜;比较了在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上有无PbO过渡层的PLT薄膜的微结构和铁电性能。实验结果表明,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上增加PbO过渡层提高了PLT薄膜的相纯度,并且所制备的PLT/PbO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)薄膜具有优良的介电和铁电性能,其剩余极化强度Pr为21.76μC/cm2,室温热释电系数p为2.75×10-8C/cm2.K。