锰掺杂钛酸钡压电陶瓷中缺陷偶极子动力学研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:judehui01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
压电铁电材料优异的机电、铁电等性质使其在超声换能器、电致伸缩制动器和铁电存储器等方面存在巨大应用前景。为进一步提高压铁电材料的特定性能,各种调控机制被引入压电材料中。其中,缺陷工程由于可以通过调控缺陷来间接调控铁电畴结构而引起了研究者的关注,而缺陷工程研究的一个热门分支即是通过调控受主掺杂铁电材料中的缺陷偶极子来实现对铁电畴的控制。然而,目前对缺陷偶极子的机理研究并不全面,缺陷偶极子是如何影响铁电材料的电畴结构和宏观物理性质的研究也不够深入,对极化老化后定向排列的缺陷偶极子在外场条件下的弛豫动力学研究主要集中在具有准同型相界(MPB)组分的固溶体系中,其在单相非固溶体中的动力学行为没有得到系统研究。因此本文制备Mn掺杂BaTiO3陶瓷,系统研究了Mn掺杂对铁电陶瓷介电、机电和铁电等宏观性能的影响,并且探究不同外场条件(温度、频率)下BaTiO3陶瓷中缺陷偶极子的动力学行为机制。本文采用传统的固相烧结法制备了Mn掺杂浓度分别为0 mol%、0.5 mol%、0.75 mol%和1mol%的BaTiO3陶瓷,确定了不同Mn掺杂浓度BaTiO3陶瓷的最佳烧结条件。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了样品的基本结构。利用阻抗分析仪、准静态d33测试仪、铁电测量仪获得陶瓷样品的介电、机电和铁电性能参数。由于缺陷偶极子的钉扎作用,Mn掺杂降低了样品的介电常数、介电损耗和压电系数,提升了样品的机械品质因数和机电耦合系数,并且由于内偏场的产生导致偏移电滞回线的出现。基于Mn掺杂BaTiO3陶瓷的内偏场随温度和测试频率的变化规律,研究了Mn掺杂BaTiO3陶瓷缺陷偶极子的动力学特性。结果表明,温度升高提供了足够的能量使氧空位越过势垒重新被激活,使缺陷偶极子随外电场翻转或者发生解耦合,导致内偏场随温度呈现逐渐降低的规律。另外,Mn掺杂BaTiO3陶瓷的内偏场随测试频率的升高呈逐渐增大的趋势,并拟合出其与时间t(1/f)呈现指数函数形式的动力学关系式。
其他文献
由于全球人口的快速增长,工业化进程不断加快,能源短缺和环境污染已成为当前人类面临的两大挑战。可再生的清洁能源,如太阳能、地热、风能、水力发电和潮汐能,被认为是替代化
石墨烯的成功剥离,引发了各个领域研究人员对二维纳米材料的关注。到目前为止,大量二维材料被成功地制备。二维材料相比于其块体材料具有独特的物理、化学特性,因此被提出可
随着信息技术的发展和社会节奏的加快,知识付费日益成为人们获取知识的途径之一。当代大学生是伴随着互联网成长起来的一代人,不仅是知识学习的主力军,还是新鲜事物的实践者,对知识付费的接受度和认可度更高一些。本研究采取以小见大的方式,以大连市大学生为主要研究对象,探索分析大学生知识付费的使用与满足状况。本文基于“使用与满足”理论,结合技术接受模型(TAM)和理性行为理论(TRA),构建此次调查研究的理论模
近年来,伴随着人们消费习惯的变化和互联网技术、智能手机的发展,消费者对商品和服务质量的要求越来越高。传统的实体零售店以及只注重价格的纯电商模式已经无法满足消费升级趋势下,日益多样化、个性化的消费趋势。新零售的发展,推动了线上线下全渠道的融合,为消费者提供了更好的购物体验与更多的购物选择,零售业的竞争更加激烈。作为本土连锁大卖场超市的R公司,不仅面临同业态的国际零售巨头的竞争,更要面临以阿里京东为代
本文的研究对象为高速轴向柱塞泵,随着现代工业对于柱塞泵高速化的需要,因此对于高速轴向柱塞泵的研究具有十分重要的意义。而随着柱塞泵转速的提高,其搅拌功率损失和空化将
加权黎曼流形作为黎曼流形的推广,在研究特征值问题中具有重要意义.本文主要研究浸入到加权黎曼流形中超曲面上加权稳定算子的第一非零特征值,通过运用最小最大原理及散度定
手持式激光测距仪是一种工业现场常用的高精度长度量具。为确保测距仪的计量特性符合JJG 966-2010《手持式激光测距仪检定规程》的要求,计量监督检测部门需要对其进行周期性
硫是煤炭中的主要有害元素之一,高硫煤在利用过程中会伴随着硫分的排放,不仅影响着钢铁产品质量,也会对环境造成危害,因此发展煤焦清洁利用技术意义重大。微波辐照作为一种新
在有机化学领域,咪唑类化合物一直是备受关注的焦点,但是长期以来,合成咪唑类化合物的方法及条件普遍比较繁琐。所以我们在绿色化学理念的基础上构想出使用酸催化高效简便地
中子星-中子星并合事件是宇宙中最丰富的多信使信号来源地之一,其绕转并合过程中,不仅可以产生强大的引力波信号,而且还会伴随着电磁波甚至是中微子信号,这样一系列暂现源目