【摘 要】
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钛酸镧（La2Ti2O7）是一种新型的人工合成功能陶瓷材料,具有A2B2O7类钙钛矿结构。它表现出良好的压电性与铁电性,被广泛应用在铁电薄膜底电极、电光设备以及信息存储器制备领域。众所周知,压力是一种“干净”的物性调控手段,可以对物质的结构、电学、光学、磁学等性能进行有效的调控。因此,在高压环境下,物质可以出现许多常压下不存在的新奇特性。本论文主要在高压下对La2Ti2O7的电输运性质以及结构进行
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钛酸镧（La2Ti2O7）是一种新型的人工合成功能陶瓷材料,具有A2B2O7类钙钛矿结构。它表现出良好的压电性与铁电性,被广泛应用在铁电薄膜底电极、电光设备以及信息存储器制备领域。众所周知,压力是一种“干净”的物性调控手段,可以对物质的结构、电学、光学、磁学等性能进行有效的调控。因此,在高压环境下,物质可以出现许多常压下不存在的新奇特性。本论文主要在高压下对La2Ti2O7的电输运性质以及结构进行了系统研究,并深入讨论了高压下La2Ti2O7电阻、光学带隙与结构间的内在联系,得到如下研究结果:（1）通过高压原位拉曼光谱测试以及高压原位紫外-可见吸收光谱测试,我们发现压力下Ti-O振动拉曼峰(589 cm-1)在2.0 GPa附近出现拐点,随压力的增加先向低波数再向高波数方向移动。445 cm-l拉曼峰在7.0 GPa之前几乎不移动,但在7.0 GPa之后移动随压力的增加突然变大。我们认为,这些拉曼振动峰在压力下移动速率的突变是压力诱导La2Ti2O7发生电子相变所引起的。当压力到达16.5 GPa之后,各拉曼振动峰逐渐变宽直至消失,我们认为这是La2Ti2O7在高压下发生了非晶化。同时通过高压原位紫外-可见吸收光谱,我们发现La2Ti2O7在0.9 GPa以及13.9 GPa吸收边在压力下的移动发生了变化,总的趋势是先随着压力红移然后蓝移,最后在13.9 GPa以后随着压力不断红移。（2）通过高压原位交流阻抗谱和等效电路拟合,我们发现随着压力的增加,La2Ti2O7的电学性质在3.0 GPa、7.9 GPa有着不连续的变化。在0-3.0 GPa区间,电阻随压力的增加而减小,并且Nyquist图中的低频区一直存在电感弧;而当压力增加到3.0 GPa后,电感弧消失。在7.9-16.5 GPa区间,电阻值随压力的增加而减小。在16.5-30.0 GPa区间,电阻阻值在压力下逐渐趋于稳定。我们认为La2Ti2O7在压力下的两次电阻变化与其发生的电子相变相关,最后La2Ti2O7在高压下逐渐非晶化导致电阻逐渐趋于稳定。
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