论文部分内容阅读
弛豫铁电体(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMNT(1-x/x))具有优异的压电、电光、热释电性能,在压电驱动器、超声换能器、电光器件、红外探测器方面有着诱人的应用前景。本文改进了传统的溶胶-凝胶工艺,以水为溶剂,柠檬酸为螯合剂,有机／无机盐为原料,合成了纯钙钛矿型PMNT粉体并无压烧结制备了PMNT陶瓷。研究了粉体合成方法、Pb过量程度、烧结工艺对PMNT粉体和陶瓷的结构与性能的影响。并进一步研究了不同组分的PMNT陶瓷和不同温度下PMNT(67/33)陶瓷的回线动力学标度关系。适当的Pb过量可以提高PMNT粉体中的钙钛矿相含量,增强PMNT陶瓷的电学性能。其中,Pb过量5 mol%时,最容易得到纯钙钛矿型PMNT粉体；Pb过量2 mol%时,PMNT陶瓷的显微结构均匀,铁电、介电、压电性能最好。当Pb过量太多(>10mol%)时,PMNT粉体中焦绿石相的含量增加,陶瓷的显微结构恶化,电学性能严重降低。氧气氛退火可以改善PMNT陶瓷的显微结构,降低漏电流,显著提高其电学性能。用改进的PUND五脉冲方法有效的排除了电容、电阻效应对电滞回线的影响,得到了反映铁电畴真实极化翻转过程的电滞回线。室温回线动力学标度结果表明：低电场幅值(E0)下,PMNT(67/33)陶瓷中铁电畴极化翻转的特征时间τe随Eo的增大而减小,高Eo下,τe为一恒定值-0.0056s。当PbTiO3含量的减少时,τe逐渐减小。PMNT(67/33)陶瓷中铁电畴的极化翻转在低E0时对E0的敏感度高,在高E0时对电场频率(力的响应速度快。变温回线动力学标度结果表明：随温度的升高PMNT(67/33)陶瓷中铁电畴的极化翻转对E0和f的依赖性逐渐增强。不同组分PMNT(1-x/x)陶瓷的回线动力学标度结果表明：准同型相界组分以下(x<0.35),随PbTiO3含量的增加,PMNT铁电畴的极化翻转对-f的依赖性减弱,对岛的依赖性增强。此外,用透射电镜研究了在LaAlO3衬底上外延生长的钙钛矿型薄膜的显微结构。在YBa2Cu3O7/La0.7Ca0.3MnO3 (YBCO/LCMO)双层膜中,LCMO层呈柱状晶生长,[100]c、[010]c和[001]c取向畴共存；YBCO层的晶格有-2.5°-+2.5°的倾斜。LCMO/YBCO双层膜中靠近衬底表面的YBCO薄膜由c轴取向的岛状晶组成,上部的YBCO则为a轴取向；LCMO层主要为[001]c取向。在Ba0.3Sr0.7TiO3外延薄膜中观察到了三种类型的分解失配位错。每个分解失配位错包含两或三个不全位错,并伴随生成(1/2)<110>层错。