铁电体尺寸对其开关特性的影响

应用铁电体极化反转的Orihara-Ishibashi理论，讨论了圆形铁电薄膜和球形铁电体的开关电流以及开关时间对系统尺寸的依赖性。数值计算表明，不论是二维还是三维铁电系统，其铁电畴反转过程中产生的开关电流都随系统尺寸减少而下降，开关时间随系统尺寸减少而缩短。     

SBTV铁电材料的制备和微观组织结构

采用固相反应法合成了SrBi2Ta2O9(简称SBT)和V掺杂SrBi2Ta2O9(简称SBTV)陶瓷,通过TG-DTA、XRD、SEM、TEM等技术手段研究了材料的烧结工艺、相组成和微观组织结构.研究表明V2O5是一种很好的助烧剂,掺杂后材料的烧结温度可降低200℃烧结后纯SBT均为单一的钙钛矿相SBT;掺杂后2种成型工艺所制备的SBTV除了生成少量Bi4(V2O11)外,仍主要由钙钛矿相组成;同时所有的材料都发生了一定程度的择优取向.掺杂后材料的晶粒形态发生变化棒状转化为片状.同时V掺杂后引起了晶格畸变,产生应变,SBTV材料在透射中观察到具有α-边界特征的90°畴.     

基于压电力显微镜的铌酸锂电畴稳定性研究

研究了Z切700 nm厚的单晶铌酸锂(LiNbO₃)薄膜电畴的调控方法。利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对单晶LiNbO₃薄膜的晶向和形貌进行了表征,并通过外加电场对单晶LiNbO₃薄膜电畴进行调控。研究结果表明,该LiNbO₃薄膜具有单一的(006)衍射峰,表面光滑、粗糙度低(均方根粗糙度小于1 nm)。通过外加电场和预设电畴图案对LiNbO₃电畴进行精准调控,并测试了电畴稳定性。测试结果显示,调控后的电畴在温度为25~150℃内处于稳定状态,且在30 d内保持稳定,未发生弛豫现象。该研究为LiNbO₃电畴工程器件的研发和应用提供了重要的技术支撑。     

四方相Fe:KTa1-xNbxO3晶体电致应变分布特性

采用顶部籽晶助熔法制备0.15%（摩尔分数）Fe掺杂的KTa_1–xNb_xO₃晶体,测试了晶体介电性能、电致应变性能分布、组分分布和电畴结构。结果表明：数字全息是一种有效表征材料应变空间分布的方法,Fe:KTN晶体电致应变性能呈现不均匀分布的特性,室温下外加电场为435 V/mm时,晶体应变最大值为0.05%,有3/4区域应变在0.02%附近。Fe:KTN晶体的应变分布与组分分布、电畴结构之间存在联系,室温低于晶体Curie温度时,晶体Nb元素含量少的区域电畴结构小,具有更大的电致应变。     

电场下[001]cub切型弛豫铁电单晶PMN-32PT电畴的极化反转

为研究弛豫铁电单晶PMN-32PT电畴在电场下的极化反转,利用偏光显微镜研究了电场下[001]_(cub)切型PMN-32PT单晶电畴组态的变化,建立了极化反转模型.在[001]_(cub)单晶切片中,当电场强度达到4kV/cm时,电畴开始极化反转,出现平行于电场方向的畴壁,畴壁沿垂直自身的方向运动,畴壁的运动实际是畴的横向扩张;当电场强度增至6kV/cm时,畴壁消失,又出现垂直于电场方向的新畴壁;而电场强度进一步增至10kV/cm时,新畴壁也消失,且电畴消光,这表明多畴已单畴化.     

压电变压器的研究进展

压电变压器利用压电陶瓷材料自身的压电和逆压电效应来实现升降压，同传统的电磁变压器相比较，具有体积小、无电磁污染、升压比随工作频率和阻抗变化的特点。本文详细评述了用于压电变压器的铁电陶瓷材料的电畴特性、性能参数和掺杂改性的方法，以及压电变压器的变压原理、一般等效电路图和各种各样的压电变压器，分析了现阶段压电变压器存在的问题，并展望了压电变压器的发展方向。     

Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能和微观组织的影响

把Al2O3添加到LiTaO3陶瓷中，研究了Al2O3对LiTaO3陶瓷烧结性能的影响，通过制备Al2O3／LiTaO3复相陶瓷，对其微观结构和LiTaO3晶粒内的电畴结构进行了观察。研究结果表明：Al2O3的加入对LiTaO3陶瓷的烧结起到了烧结助剂的作用，随着Al2O3含量的提高，复相陶瓷试样的相对密度随之增大，实验中1300℃无压烧结制备的含有9％Al2O3（体积分数，下同）颗粒的Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的致密度最高，组织结构更为致密。在Al2O3／LiTaO3复相陶瓷的LiTaO3晶粒中观察到了90°电畴。     

PLZT陶瓷的晶界现象

利用显微技术,研究了ＰＬＺＴ陶瓷的显微结构及它在外电场作用下的行为。制备粗晶粒及单个晶粒厚的抛光薄片, 利用十字形电极, 观察在电场作用下, 电畴运动的动态过程。讨论所观察到的一些晶界有关现象,如： 晶界平滑区, 晶界区的电光性, “壳－芯”结构, 析出物在晶界区的沉积, 电畴在该区的成核和生长, 空间电荷在该区的积累等等。认为存在高应变能的晶界区, 对上述现象起重要作用     

压电陶瓷场致疲劳特性与机理研究进展

压电陶瓷的场致疲劳是材料性能在外加循环载荷作用下逐步退化的现象, 是导致其失效的主要因素, 近年来一直是国内外的研究热点. 本文综合分析了压电陶瓷在电场, 多场耦合(力-电-温度)作用下的疲劳机理和影响因素, 并对压电陶瓷场致疲劳的未来研究方向进行了展望.     

(Pb,La)TiO3薄膜电畴生长的压电响应力显微镜研究

压电响应力显微镜为铁电薄膜电畴的研究提供了一种有效的检测方法.本实验用压电响应力显微镜(PFM)对不同退火温度的(Pb,La)TiO3铁电薄膜进行表征,得到了各个样品相应的形貌像、面外电畴像和面内电畴像.结果表明,随退火温度升高,(Pb,La)TiO3铁电薄膜的表面形貌表现出从粘连到结晶较好,到出现抱团的变化过程;此外,随退火温度升高,铁电薄膜的自发极化强度先增强后减弱.通过对这一系列铁电薄膜电畴进一步研究得到:在625℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以非铁电相为主;而在650℃和675℃退火1 h后,(Pb,La)TiO3铁电薄膜以铁电相为主.