溶胶凝胶反提拉法制备PZT铁电薄膜及La3+, Ca2+离子混合掺杂对薄膜结构和性能的影响

采用醋酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯制备的独立前驱单体,通过溶胶-凝胶反提拉涂膜技术在基片Pt／Ti／SiO2／Si上制备了锆钛酸铅(lead zlrconate titanate,PZT)铁电薄膜。反提拉涂膜技术是通过逆向思维而提出的薄膜制备新方法,该技术避免了浸渍提拉涂膜存在的机械传动装置较难操作和控制的问题,且能够一次性在多个异形器件上同时大面积涂膜。分析了不同金属离子掺杂,特别是高、低价离子混合掺杂对薄膜微结构和性能的影响,发现：同时掺杂La^3 ,Ca^2 离子比单独掺杂La^3 离子薄膜的剩余极化强度Pr大,且漏电电流明显减小,另外金属离子掺杂有利于降低薄膜晶化温度和增大晶粒尺寸。     

Na0.5Bi0.5TiO3基无铅陶瓷的铁电相变和弛豫特性研究进展

综合介绍了Na0.5Bi0.5TiO3（sodium bismuth titanate,NBT）基无铅铁电材料在铁电相变和弛豫特性方面近年来国内外的研究进展。介绍了温度变化对NBT铁电性能的影响以及产生弛豫相变的机理。此外,结合本课题的研究成果,介绍了不同含量BaTiO3和K0.5Bi0.5TiO3及其它化合物取代后对NBT基铁电相变和弛豫特性的影响。指出了在提高压电性能的同时,大幅降低材料铁电一反铁电相变,即材料的退极化温度,可能会影响到压电陶瓷材料的使用温度范围。     

脉冲激光沉积制备铁电薄膜材料研究进展

铁电薄膜是一类重要的功能材料,是近年来高新技术研究的前沿和热点之一。脉冲激光沉积(PLD)是制备铁电薄膜的一种重要方法。综述了脉冲激光沉积制备铁电薄膜的历史、工艺参数、特点和采用此方法制备出的某些材料的铁电性能。     

铁电纳米结构的浸渍涂敷法制备和微结构STEM表征(英文)

本文利用浸渍涂敷法在硅基多孔氧化铝模版介质(孔径20nm-100nm)上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47))3(PZT)铁电纳米结构,并利用扫描透射电子显微镜(STEM)观察了其表面形貌和剖面微结构.TEM像和X-射线能谱分析结果表明在多孔氧化铝模版孔道内形成了PZT纳米结构,其横向尺寸可通过改变氧化铝模版的孔径来调节.采用浸渍涂敷法可使PZT溶液贯穿整个氧化铝纳米孔道,在其内壁形成PZT涂层,厚度为4nm-15nm.氧化铝纳米孔道内的黑色TEM衬度线证实了PZT涂层的存在,其存在方式为连续介质型或离散的晶粒形状.平面STEM像显示PZT纳米结构具有椭球状形貌,这可能是由氧化铝纳米孔道的局部扭曲或PZT溶液在退火过程中的收缩引起的.在硅基多孔氧化铝模版介质上采用浸渍涂敷法制备的PZT有序纳米结构,在将来三维结构的非挥发性铁电存储器方面具有十分诱人的应用前景.     

BaTiO_3/LaAlO_3铁电超晶格中耗散因子与性能的关系

用横场伊辛模型模拟计算了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格的铁电、介电性能,研究了BaTiO3/LaAlO3铁电超晶格中的耗散因子对极化、居里温度和介电常数的影响,发现随着耗散因子的增加,BTO/LAO超晶格的极化强度和居里温度下降。当耗散因子为2.66时,模拟计算值与实验结果相近。     

倒频谱分析在故障检测中的应用

倒频谱分析是语音和图象处理中广泛应用的非线性信号处理技术。由于能对周期性异常振动信号进行有效的提取和分离,近年来被广泛运用于化工设备的故障检测中。倒频谱分析分为实倒频谱分析和复倒频谱分析两类。通过对周期性异常振动信号进行有效的提取和分离,结合频谱分析能有效获取异常振动产生的周期性激励信号,并对信号参数进行转换得到故障源的一些特征参数,再与元件的特征参数相比对,精确地得到故障位置并及时作出处理。     

Bi5Ti3FeO15薄膜的结构和多铁性研究

采用脉冲激光沉积的方法, 在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上生长Bi₅Ti₃FeO₁₅ (BTFO15)多铁性薄膜, 并对其结构、磁性、铁电性、铁电畴等进行了研究。通过X射线衍射、扫描电镜以及高角环形暗场像-扫描透射电镜测试, 结果表明, 薄膜具有高结晶度和完美层状晶格结构, 两层Bi原子层紧密堆积, 两层Bi₂O₂之间有三层Bi层和三层Ti(Fe)O₆八面体层, 构成三明治结构; 在室温下的磁滞回线和电滞回线证实了弱铁磁性和铁电性的共存; 采用压电响应力显微镜研究了薄膜的畴结构, 在面内和面外分别施加±3 V和±10 V的电压, 观测到了畴反转。这些研究结果对理解多铁性材料的微观结构和宏观特性的相互调制有重要意义。     

相扩散阻挡法制备铁酸钴/改性钛酸铋钠0-3复合多铁性陶瓷

通过溶胶-凝胶工艺在CoFe₂O₄(简称CFO)粉体表面包覆二氧化锆陶瓷层来阻挡烧结过程中铁磁相与铁电相之间的离子扩散. 包覆后的CFO与0.92(Bi_0.5Na_0.5)TiO3-0.02(Bi_0.5K_0.5)TO₃-0.06BaTiO₃(简称BNBT) 陶瓷粉体分别按照xCFO/(1-x) BNKLABT (质量分数x = 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)混合均匀, 并用聚乙烯醇为粘结剂模压成圆片; 再经过1050℃烧结制备了铁磁/铁电0-3型复合材料. XRD分析表明: 二氧化锆在高温烧结过程中对离子扩散具有良好的阻挡作用. 复合陶瓷的耐击穿电压大于75kV/cm. 测量结果表明: 复合陶瓷的压电应变常数、机电耦合系数、介电常数和剩余极化随CFO含量的增加而降低; 磁电耦合系数、介电损耗随CFO含量的增加而有所增大. -35mm×1.5mm的复合陶瓷样品(x=0.05)在谐振频率(90kHz)和199kA/m 偏置磁场下的磁电系数为1.39V/A.     

Spin reversal, magnetic domains and relaxation mechanisms in Er(Co,Mn)O3 perovskites

Substitution of Mn by a divalent metal in rare-earth manganites REMe_xMn_1 − xO₃ results in the simultaneous presence of Mn³⁺ and Mn⁴⁺. The RE sublattice interacts with the local field imposed by the Mn network and may orientate in a parallel direction, or align in the opposite direction resulting in an uncompensated antiferromagnetic structure. We present the magnetic properties of ErCo_xMn_1 − xO₃, in which manganese is substituted by cobalt. Coexistence of different interactions leads to unusual phenomena: a spin reversal, a step-like transition due to a reorientation of domains, a relaxation mechanism connected to the rotation energy of domains, the intersection of increasing and decreasing branches in the magnetization loops.     

磁控溅射法制备BiFeO_3/CoFe_2O_4多铁性复合薄膜及其铁电铁磁性研究

用磁控溅射法在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上成功制备了BiFeO3(BFO)/CoFe2O(4CFO)层状结构磁电复合薄膜,测试结果显示此磁电复合薄膜在室温下同时存在铁电性和铁磁性。在70V极化电压,室温条件下,剩余极化强度(2Pr)和矫顽电场强度(2Ec)分别为77μC/cm2和678kV/cm;饱和磁化强度(2Ms)和矫顽磁场强度(2Hc)分别为154emu/cm3和2.6kOe。