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。     

Eu/Yb改性对PZNT晶体介电弛豫行为和铁电性能的影响

为了改善PZN-9PT晶体的弛豫特性和铁电性能,本文引入稀土离子Eu/Yb进行改性,采用高温溶液法生长了PZN-9PT∶Eu/Yb(PZNT:Eu/Yb)弛豫铁电晶体.通过XRD分析了PZNT:Eu/Yb晶体的相结构;通过居里-外斯定律,修正的居里-外斯定律和洛伦兹经验关系式描述了晶体在1~1 000kHz的介电弛豫行为和弥散特性.实验结果表明:PZNT:Eu/Yb晶体为纯的钙钛矿结构,没有第二相的存在;晶体的居里温度(TC)为450.363K;稀土离子Eu/Yb的加入提高了PZNT晶体的弥散性能;Eu/Yb离子的加入提高了PZN-9PT晶体的矫顽场,晶体的矫顽场达到了12.56kV·mm~(-1).     

Ho_2O_3对PZN-9PT相结构和介电性能的影响

为了研究Ho_2O_3对PZN-9PT单晶相结构、相变温度及弛豫特性的影响,通过高温溶液法生长了PZN-9PT单晶和Ho_2O_3改性PZN-9PT单晶.采用X射线衍射仪分析了所生长的单晶的相结构,通过测定介电常数和温度之间的关系确定了单晶的相变温度,利用洛伦兹公式和Vogel-Fulcher公式表征了Ho_2O_3改性PZN-9PT单晶的弥散相变和频率色散特性.研究结果表明:PZN-9PT单晶和Ho_2O_3改性的PZN-9PT单晶具有纯的钙钛矿结构相,PZN-9PT单晶和Ho_2O_3改性的PZN-9PT单晶的居里温度接近(约为175℃),但是Ho_2O_3改性的PZN-9PT单晶的三方-四方相变温度为102.3℃,其高于PZN-9PT单晶(约为90℃).通过洛伦兹公式和Vogel-Fulcher公式拟合结果得出Ho_2O_3改性的PZN-9PT单晶具有典型的弥散相变和频率色散特性.     

弛豫铁电单晶生长技术进展与现状

弛豫铁电单晶有着高压电常数,高介电常数,高应变,高储能密度等一系列极其优异的性能,广泛应用于医学成像、通信和超声器件等众多方面.弛豫铁电单晶生长技术的研究一直是该领域经久不衰的热点问题,本文结合课题组在弛豫铁电单晶生长技术方面的研究工作和实践经验,综述了近年来弛豫铁电单晶的生长工艺、存在的问题以及未来的发展方向等.     

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。     

PZN-PMN-PT铁电晶体的生长及表征

本文采用高温溶液法制备了PZN-PMN-PT晶体,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了晶体的结构和微观形貌,通过偏光显微镜和介电温谱观测了晶体电畴和介电性能随温度的变化.研究结果表明,采用高温溶液法可以制备出纯钙钛矿相结构的PZN-PMN-PT晶体,晶体颗粒呈淡黄色多面体形态,最大尺寸为4mm×2.5mm×2mm,电畴的消光角为45°,三方四方相变温度达113℃,居里温度高达246℃.PZN-PMN-PT晶体的三方四方相变温度和居里温度均高于PZN-PT和PMN-PT晶体.     

异形BaTiO3晶粒的制备与表征

为了获得片状BaTiO3陶瓷模板,在KF-NaF-BaTiO3伪三元体系中采用凝固法制备了异形BaTiO3晶粒粉体,表征了该粉体的结构和形貌.研究结果表明：不同原料配比制得的BaTiO3晶粒的大小、形态和相的纯度有显著的区别;以97.8（3KF-NaF）-2.2BaTiO3原料配比制备的粉体中BaTiO3含量高,BaTiO3晶粒形态大多呈片状,晶粒尺寸分布均匀.     

Mg/W掺杂和预成型压力对K0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷取向生长和电学性能影响

为了探究Mg/W掺杂和预成型压力对K_0.5Bi_4.5Ti₄O₁₅(KBT)陶瓷晶粒取向生长和电学性能的影响,文中采用固相反应法,在20 MPa的预成型压力下制备了K_0.5Bi_4.5Ti_4-x(Mg_1/2W_1/2)_xO₁₅(KBT-MgW_x,x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷,随后分别沿垂直(Per)和平行(Par)预成型压电对陶瓷进行切割。采用X射线衍射分析仪表征陶瓷的相结构,扫描电子显微镜分析陶瓷的显微组织形貌,利用精密阻抗分析仪测试陶瓷的介电频谱和变温阻抗,使用d₃₃测试仪(ZJ-6A型准静态)来测量压电性能。研究结果表明：随着Mg²⁺和W⁶⁺含量的增加,KBT-MgW陶瓷晶粒择优取向生长逐渐增强;切割方向平行预成型压力的陶瓷样品具有更高的取向...     

A位离子改性对BaBi_4Ti_4O_(15)陶瓷电学性能的影响

为了探究Nd~(3+)对BaBi_4Ti_4O_(15)(BBT)陶瓷A位不同元素进行取代所造成的结构以及介电性能的影响,文中采用传统固相法制备了Ba_(1-x)Nd_xBi_4Ti_4O_(15)(BNBT,其中x=0.05,0.10)陶瓷和BaBi_(4-x)Nd_xTi_4O_(15)(BBNT,其中x=0.05,0.10)陶瓷,采用X射线衍射分析仪(XRD)表征材料的相结构,利用HP4294A自动测试系统测试不同频率下的介电常数ε′和介电损耗tanδ随温度T (室温到500℃)的变化情况。通过修正的居里-外斯定律和洛伦兹经验公式,对Nd~(3+)取代BBT陶瓷的相变过程中产生的介电弛豫现象进行分析与表征。研究结果表明:通过A位改性可以有效改善BBT陶瓷的居里温度和弛豫程度,不同的Nd~(3+)掺杂量以及改性位置对BBT陶瓷结构和电学性能的影响不同,当Nd~(3+)取代BBT陶瓷的Ba2+位时,随着掺杂量的增加,BBT陶瓷的弛豫程度和弥散强度逐渐增强;当Nd~(3+)取代BBT陶瓷的Bi3+位时,BBT陶瓷的弛豫程度逐渐减弱。     

Ca2SnO4:Eu3+陶瓷的光致变色及光强调控特性研究

开发光辐射响应好、稳定性强的光致变色材料是无机光致变色材料研究的一大目标。研究采用高温固相反应法制备了稀土离子Eu³⁺掺杂的光致变色陶瓷Ca_2.02-xSnO₄:xEu³⁺。对陶瓷的光致变色行为展开研究,发现在290 nm光照下着色效果最好,陶瓷由白色变为灰色。440 nm光照8 min后着色陶瓷颜色基本恢复,或者将着色陶瓷加热至623 K后灰色完全消失。光致发光性能研究表明395、466和534 nm可激发出以617 nm为主的红色光发射。研究了陶瓷的光强调控特性,发现290 nm光照射能使陶瓷的发射光谱强度显著降低,617 nm处有最高着色光强调制率86.9%。经过10个循环的着色-漂白实验,陶瓷光强调控性能保持稳定,表现出良好的可逆性。陶瓷的光致变色行为和光强调控行为表现出明显的特征UV波长响应和UV光辐射累积响应特点,表明该材料有望应用于光辐射剂量探测领域。