【摘 要】
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电畴和畴壁以及电畴的运动对压电铁电材料的电学性能的影响很大.Pb1.15(Zr0.52Ti0.48)O3 压电薄膜是典型的钙钛矿型压电铁电材料,通常都是研究的在氧气条件下研究退火对
【机 构】
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武汉理工大学材料科学与工程学院材料复合新技术国家重点实验室武汉430070;宾夕法尼亚州立大学材料研究所美国宾夕法尼亚州16802武汉理工大学材料科学与工程学院材料复合新技术国家重点实验室武汉4300
【出 处】
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第十四届全国电介质物理、材料与应用学术会议
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电畴和畴壁以及电畴的运动对压电铁电材料的电学性能的影响很大.Pb1.15(Zr0.52Ti0.48)O3 压电薄膜是典型的钙钛矿型压电铁电材料,通常都是研究的在氧气条件下研究退火对电学性能的影响,而在实际使用过程中很多压电器件是在还原气氛环境下工作,目前为止研究PZT 薄膜在还原气氛下后退火的电学性能报道较少.本文采用溶胶- 凝胶法在Si/SiO2/Ti/Pt 基片上制备了厚度约1.2 μ m 的Pb1.15(Zr0.52Ti0.48)O3 薄膜,将样品分别在空气和不同氧分压的还原的气氛(N2+1000ppmO2,N2,N2+1ppmH2)和温度下(300℃,400℃,500℃和600℃)后退火30 分钟,采用HP4284 和TF2000来测试其介电和铁电性能.研究结果表明,随着氧分压的降低,介电常数增加,剩余极化和矫顽场下降.在压电铁电材料中对电学性能的影响主要有内禀和外禀的原因.内禀主要是指晶格常数的变化,外禀原因比较复杂,主要指电场、频率以及温度等外界条件的影响.从XRD 中看不出明显的晶格常数的变化,因此引起电学性能变化的应该主要是外禀.而在外禀的原因中又分为可逆和不可逆的贡献,交流小信号下的瑞利定律可以区分开可逆和不可逆贡献对电学性能的影响.研究结果表明,可逆部分的贡献随着氧分压的降低而升高,不可逆部分的贡献降低.这同时也表明,外禀确实是本论文中电学性能变化的主因,并且随着氧分压的降低,不可逆的畴转降低,可逆的畴转增加,导致电学性能出现了变化.
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