铅基弛豫铁电材料论文_张天富

导读:本文包含了铅基弛豫铁电材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:材料,坩埚,电学,空位,温度,陶瓷,性能。

铅基弛豫铁电材料论文文献综述

张天富^[1]（2018）在《铅基铁电材料氧空位相关的弛豫与铁电储能及电卡效应研究》一文中研究指出缺陷是晶体材料中常见的一种状态,材料中最具有代表性的缺陷是氧空位(OVs)。OVs作为一种自掺杂(施主或者受主)对于材料的电学特性,尤其是介电性能起着举足轻重的影响。在钙钛矿结构铁电陶瓷材料中,尤其是含铅的陶瓷的制备过程中,OVs的产生是无法避免的,氧缺陷在功能材料的电学特性中扮演着重要角色(如:铁磁性能、介电弛豫特性、阻变特性、光伏效应等)。在高温区域,OVs诱导介电弛豫特性是铁电材料最显着的特性之一。同时,OVs的存在也会影响材料的铁电特性(如:铁电钉扎现象),进而对铁电材料储能特性与电卡效应也有着重要影响。(1)采取高温固相法制备了(Pb,Ba)ZrO3(PBZ)和(Pb,Ba)(Zr,Ti)O3(PBZT)系列陶瓷,研究了 PBZ和PBZT系列陶瓷的介电相变与高温介电弛豫特性,并结合阻抗分析技术对陶瓷的高温介电弛豫现象进行研究。得出结论:Ba含量的增加会降低PBZ和PBZT系列陶瓷FE-PE相变温度,由于铅不可避免的挥发,因此铅基陶瓷在高温烧结的过程中会产生氧空位(OVs)等缺陷,在高温区域,OVs将获得足够的能量而产生跃迁行为,进而出现高温介电弛豫现象。结合电导拟合计算结果,研究表明OVs的短程跃迁会导致高温介电弛豫行为,而双电离OVs的长程跃迁行为会增加材料的导电特性。(2)研究了 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、PbZrO3-SrTiO3(PSZT)陶瓷和PbZrO3(PZ)薄膜的弛豫相变、铁电储能等电学性能。PMN-PT和PSZT陶瓷均表现出明显的弥散相变行为。通过对PMN-PT和PSZT陶瓷铁电电滞回线进行拟合计算,得到了其室温下的最大储能密度分别是0.47和0.46 J/cm3。同时随着电场强度的增加,储能密度和能量损耗密度会呈现出明显的增加趋势;随着温度的增加,PSZT陶瓷储能密度和损耗密度则呈现出减少的趋势,储能效率基本保持不变。对于PZ薄膜,研究了 PbZrO3薄膜的铁电特性以及介电调谐特性,我们在3层厚度的PbZrO3薄膜中观察到了 AFE双电滞回线曲线,其储能密度约25.25 J/cm3,储能效率约为62%。(3)研究了 0.76Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.24PbTiO3(PMN-24PT)单晶和(Pb,La)TiO3(PLT)陶瓷的弛豫行为及电卡特性。我们通过理论计算研究了 PMN-24PT单晶不同温度下的介电相变与铁电特性,根据麦克斯韦关系理论计算得到PMN-24PT单晶最大的电卡效应(绝热温变AT)为0.8 K。对于PLT陶瓷的,我们采取理论与实验相结合的手段开展,我们通过理论计算得到的PLT20陶瓷的电卡效应最大值约1.67K,与此同时,我们的直接测试结果也显示最大值是1.67K,理论结果与实验结果十分接近。(4)研究了 Nb掺杂SrTiO3(Nb:STO)单晶的阻变特性。结果表明:1、当选取两个不同的顶电极Au和Ag作为测试电极的时候,Nb:STO表现出典型的阻变特性,并且该阻变特性优异;2、当选取两个相同的顶电极Au作为测试电极的时候,器件表现出二极管特性;3、当顶电极和底电极都选取Ag作为测试电极的时候,Nb:STO表现出具有对称性的选择器特性;4、当底电极和顶电极分别选取选取Ag和Au作为测试电极的时候,得到非对称的选择器特性曲线。最后我们用Ag原子相关的导电丝模型成功的解释了该现象。(5)制备了高频率压电传感器并对其应用开展研究。选取LiNbO3单晶作为压电材料,探头聚焦深度6.5 mm,我们测试了压电传感器阻抗和脉冲回波特性,发现其结果与我们设计拟合的结果十分接近,我们测试结果表明探头的中心频率是75 MHz,带宽是92%。最后我们通过扫描猪眼睛来检测探头的成像能力,结果表明探头性能良好。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-06-01）

吴冠洁^[2]（2017）在《高相变温度铅基弛豫铁电材料的单晶生长与性能表征》一文中研究指出弛豫铁电单晶(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-x Pb Ti O_3具有优异的铁电、压电性能,在水声换能器、超声马达和热释电器件方面具有巨大的应用前景。近年来,通过掺杂或增加组元等方法已经实现了晶体性能的进一步优化。其中添加Pb Zr O_3组分的体系不仅可以提高晶体的叁方-四方相变温度,其电学性能也保持相对稳定,具有较高的研究价值。此外,掺杂In元素的PMN-PT晶体不但具有较好的电学性能,其大尺寸生长工艺也已基本成熟。基于上述研究,本文拟采用坩埚下降法生长Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3-Pb Zr O_3和Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3晶体(分别简写为PMN-PT-PZ和PIN-PMN-PT),一方面对PMN-PT-PZ晶体进行分析表征,另一方面则对PIN-PMN-PT晶体进行了退火效应的研究。采用坩埚下降法生长化学计量比为0.624/0.336/0.04的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3-Pb Zr O_3晶体,所得晶体尺寸为?25 mm×90 mm,其生长所需多晶料采用分步高温固相反应法制备得到。利用X射线粉末衍射仪对所得晶体进行物相分析,并对其样品进行介电、铁电及压电性能的测试。结果表明,所得叁元固溶体单晶为纯钙钛矿相结构,其叁方-四方相变温度T_(rt)约为130~oC,居里温度T_c介于165~oC~170~oC。取自晶体原坯叁方相区段的(001)取向晶片的压电常数d_(33)介于1300~1800 p C/N范围内,其矫顽场E_c约为4~4.5 k V/cm,剩余极化强度P_r为20~31.5μC/cm2。与PMN-PT单晶比较,PMN-PT-PZ单晶仍具有较好的电学性能,且相变温度有明显提高。按照化学式0.3Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-0.4Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3Pb Ti O_3所示组分比例,通过熔体坩埚下降法生长出尺寸为?25 mm×100 mm的PIN-PMN-PT单晶。通过X射线衍射分析得到该晶体结构为纯钙钛矿相。取部分样品进行退火处理,得到黄玉色的退火样品。对退火前后样品的介电、压电、铁电及机电耦合性能进行分析表征,结果显示未退火样品的居里温度T_c约为167℃,介电常数最大值为60924,压电常数d_(33)>2000 p C/N,其矫顽场介于2.1~3.2 k V/cm,剩余极化强度为25~27μC/cm2;而退火样品的居里温度T_c约为172℃,介电常数最大值为77610,其压电常数d_(33)为1783 p C/N,矫顽场介于2.5~3.6 k V/cm,剩余极化强度为26.5~29.4μC/cm2。比较上述结果可以发现,退火样品的性能要略优于未退火样品。(本文来源于《宁波大学》期刊2017-04-06）

钟海胜,李强,宋锋兵,赵世玺,李春红^[3]（2003）在《铅基弛豫铁电材料中的焦绿石相研究》一文中研究指出在铅基弛豫铁电材料的制备中 ,很难避免焦绿石相的出现。简要介绍了焦绿石相结构 ,从动力学和热力学上分析了焦绿石的形成原因 ,并提出抑制焦绿石相生成的措施。且分析了有关焦绿石相对弛豫铁电材料性能的影响(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2003年07期）

铅基弛豫铁电材料论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

弛豫铁电单晶(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-x Pb Ti O_3具有优异的铁电、压电性能,在水声换能器、超声马达和热释电器件方面具有巨大的应用前景。近年来,通过掺杂或增加组元等方法已经实现了晶体性能的进一步优化。其中添加Pb Zr O_3组分的体系不仅可以提高晶体的叁方-四方相变温度,其电学性能也保持相对稳定,具有较高的研究价值。此外,掺杂In元素的PMN-PT晶体不但具有较好的电学性能,其大尺寸生长工艺也已基本成熟。基于上述研究,本文拟采用坩埚下降法生长Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3-Pb Zr O_3和Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3晶体(分别简写为PMN-PT-PZ和PIN-PMN-PT),一方面对PMN-PT-PZ晶体进行分析表征,另一方面则对PIN-PMN-PT晶体进行了退火效应的研究。采用坩埚下降法生长化学计量比为0.624/0.336/0.04的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb Ti O_3-Pb Zr O_3晶体,所得晶体尺寸为?25 mm×90 mm,其生长所需多晶料采用分步高温固相反应法制备得到。利用X射线粉末衍射仪对所得晶体进行物相分析,并对其样品进行介电、铁电及压电性能的测试。结果表明,所得叁元固溶体单晶为纯钙钛矿相结构,其叁方-四方相变温度T_(rt)约为130~oC,居里温度T_c介于165~oC~170~oC。取自晶体原坯叁方相区段的(001)取向晶片的压电常数d_(33)介于1300~1800 p C/N范围内,其矫顽场E_c约为4~4.5 k V/cm,剩余极化强度P_r为20~31.5μC/cm2。与PMN-PT单晶比较,PMN-PT-PZ单晶仍具有较好的电学性能,且相变温度有明显提高。按照化学式0.3Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-0.4Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3Pb Ti O_3所示组分比例,通过熔体坩埚下降法生长出尺寸为?25 mm×100 mm的PIN-PMN-PT单晶。通过X射线衍射分析得到该晶体结构为纯钙钛矿相。取部分样品进行退火处理,得到黄玉色的退火样品。对退火前后样品的介电、压电、铁电及机电耦合性能进行分析表征,结果显示未退火样品的居里温度T_c约为167℃,介电常数最大值为60924,压电常数d_(33)>2000 p C/N,其矫顽场介于2.1~3.2 k V/cm,剩余极化强度为25~27μC/cm2;而退火样品的居里温度T_c约为172℃,介电常数最大值为77610,其压电常数d_(33)为1783 p C/N,矫顽场介于2.5~3.6 k V/cm,剩余极化强度为26.5~29.4μC/cm2。比较上述结果可以发现,退火样品的性能要略优于未退火样品。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。