PbTiO3-CoFe2O4磁电材料样品库的同步辐射X射线衍射结构分析

用高分辨微区同步辐射X射线衍射研究了PbTiO3-CoFe2O4组合材料样品库晶体结构随成分的变化,发现在80%PbTiO3成分附近存在着一个由外延应力引起的狭窄立方相区.分析表明,正是此相区的存在造成了该区域介电常数、非线性介电常数和磁电系数异常的增大.     

PbTiO_3-CoFe_2O_4磁电材料样品库的同步辐射X射线衍射结构分析

用高分辨微区同步辐射X射线衍射研究了PbTiO3-CoFe2O4组合材料样品库晶体结构随成分的变化,发现在80%PbTiO3成分附近存在着一个由外延应力引起的狭窄立方相区.分析表明,正是此相区的存在造成了该区域介电常数、非线性介电常数和磁电系数异常的增大.     

过量PbO对PMW-PNN-PT基陶瓷微观结构和介电性能的影响

目的 研究过量PbO对0．25Pb（Mg1/2W1/2）O3-0．41Pb（Ni1/3Nb2/3）O3-0．34PbTiO3＋5％ WO3＋0．25％MnO2＋xPbO陶瓷（简写为PMW-PNN-PT基陶瓷，x=0，0．04，0．06，0．08）的相组成、微观结构和介电性能的影响规律。方法用半化学法制备了PMW-PNN-PT基陶瓷，通过对预烧粉体和陶瓷的XRD分析确定其相组成，用扫描电镜观察陶瓷的微观形貌，用LCR测试仪测试陶瓷的介电性能。结果随PbO含量的增加，预烧粉体中立方焦绿石相Pb3Nb4O13（简写为P3N2）逐渐减少，三方焦绿石相Pb2Nb2O7（简写为P2N）逐渐增多；过量PbO可以增加陶瓷中的钙钛矿相含量，减少P3N2和Pb2WO5的含量，使陶瓷的晶界逐渐清晰，晶粒发育良好，陶瓷的介电常数逐渐增大，但介电温度稳定性逐渐变差。结论采用半化学法制得了高介电温度稳定性的未过量PbO的PM-PNN-PT基陶瓷，其介电常数高于日本TDK公司的同类产品。     

具有表面光电特性的PbTiO_3纳米晶的尺寸效应

利用溶胶-凝胶法制备不同粒径的PbTiO3纳米晶．表面光电压谱的研究结果表明，随粒径尺寸的减小，其表面光伏响应发生谱带加宽现象，并出现新的体相跃迁光伏响应结构．这些特性是小尺寸PbTiO3纳米晶内不同于体相PbTiO3的Ti4 的d轨道配位环境的体现．     

在PbTiO3中的铁电相到顺电相变

考虑在O－Ti-O链上的Sahn-Tellen效应和库仑相互作用，我们讨论了PbTiO3的结构相变。从简单的类氢原子和有效电点荷模型出发，计算了PbTiO3铁电相到顺电相相变温度，计算结果和实验数据符合。     

对超薄膜钛酸铅铁电体相结构和稳定性的研究

用推广的Landau Devonshire理论研究应力与尺寸效应对PbTiO3 铁电薄膜的相结构和稳定性的影响 .对PbTiO3 铁电薄膜的温度与应力相图、不同压应力作用下的膜厚与自发极化、膜厚与居里温度的关系图等进行计算 .结果表明 :对PbTiO3 铁电薄膜 ,在外推长度δ >0时 ,应力 (压应力或张应力 )作用总是使居里温度升高及有利于铁电相的稳定 ;在薄膜中施加大的压应力时 ,铁电相可存在于更薄的膜厚中 ,但当膜厚达到临界厚度后 ,薄膜始终处于顺电相 ,也即存在尺寸驱动相变 .     

优化的B位离子氧化物共烧法制备钙钛矿结构的PYN—PZN—PT三元铁电陶瓷

通过优化B位离子氧化物共烧方法,成功制备出具有纯钙钛矿结构的Pb（Yb1/2Nb1／2）O3-Pb（Zn1／3Nb2／3）O3—PbTiO3（PYN-PZN-PT）三元铁电固溶体陶瓷,有效地抑制PZN基陶瓷制备过程中烧绿石相的形成．选取（0．48-x）PYN-0．52PZN-xPT（x=0．24～0．28）,对三元体系的相结构、铁电、压电和介电性能进行了研究．结果表明：烧结得到的陶瓷致密均匀无杂相,晶粒尺寸2～4μm;随着PT含量的增加,物相经历了从三方相到三方和四方相共存的准同型相界（MPB）、再到四方相的结构演变;MPB附近的组分具有优异的性能,性能最好的组分是0．21PYN-0．52PZN-0．27PT,其压电系数d33—550pC／N,室温介电常数ε′=2070,矫顽场Ec=19．9kV／cm,居里温度Tc=260℃;陶瓷样品的介电温谱表现出介电弥散以及介电峰的展宽等类弛豫体的特点．     

3a0．6Sr0．4TiO3／MgO／Mg2SiO4复相陶瓷的制备与介电可调性能

采用标准电子陶瓷工艺，制备了Ba0．6Sr0．4TiO3／MgO／Mg2SiO4复相陶瓷（MgO和Mg2SiO4按相同重量加入），研究了MgO和Mg2SiO4含量对复相陶瓷微观结构、介电性能及介电可调性的影响．结果表明，随着MgO和Mg2SiO4含量的增加，陶瓷的晶粒尺寸略有增大，低频（100kHz）介电常数、介电损耗、介电可调度和介电常数温度系数降低．随着偏置电场的增强，介电常数降低，介电损耗变化不大（均在10^-3量级）．当MaO和Mg2SiO4的百分含量均为30％时，获得了室温介电常数为101．6、介电损耗为0．0017及1．79kV／mm偏置电场下介电可调度为12．19％、介电常数温度系数为0．009℃^-1的介电性能。     

Ti─Al二元系α／γ相平衡

利用合金平衡处理与电子探针微区成分分析及定量金相分析技术测定了Ｔｉ－Ａｌ二元系α／γ相平衡成分，明确了（α＋γ）相区结构．结果表明，在１３００℃下不存在β与γ相的相平衡关系．该结论与ＭｃＣｕｌｏｕｇｈ等人利用高温Ｘ射线衍射的测定结果一致，而不支持Ｍｕｒｒａｙ的计算相图结果     

外电场对PbTiO_3纳米晶表面光电特性的影响

研究了1000℃（1#）和450℃（2#）条件下烧结的PbTiO纳米晶，在外电场处理前后的表面光电特性．结果表明，外电场的处理对PbTiO3纳米晶表面光电特性的影响具有明显的尺寸效应：经外电场处理后1#PbTiO3纳米晶表面光优响应没有变化；2#PbTiO3纳米晶变化明显．     

ZnO and MnO2 Doped PbTiO3 Ceramics Prepared by Sol-gel Method

ZnO and MnO2-doped PbTiO3 nanometer powders have been prepared by using titanium butoxide (Ti(OC4H9)4) and lead acetate (Pb(Ac)2.3H2O) as starting materials, acetic acid (HAc) and methanol (CH3OH) as catalyst and solvent, respectively, and Zn(Ac)2 and Mn(NO3)2 as dopants. High density and crack-free PbTiO3 ceramics were obtained. Electrical measurement indicates that the ceramics has lower dielectric constant, dielectric loss, and especially low surrounding moisture effect.     

ZnO and MnO2 Doped PbTiO3 Ceramics Prepared by Sol-gel Method

ZnO and MnO2-doped PbTiO3 nanometer powders have been prepared by using titanium butoxide (Ti(OC4H9)4) and lead acetate (Pb(Ac)2.3H2O) as starting materials, acetic acid (HAc) and methanol (CH3OH) as catalyst and solvent, respectively, and Zn(Ac)2 and Mn(NO3)2 as dopants. High density and crack-free PbTiO3 ceramics were obtained. Electrical measurement indicates that the ceramics has lower dielectric constant, dielectric loss, and especially low surrounding moisture effect.     

Improper ferroelectricity in perovskite oxide artificial superlattices

Ferroelectric thin films and superlattices are currently the subject of intensive research because of the interest they raise for technological applications and also because their properties are of fundamental scientific importance. Ferroelectric superlattices allow the tuning of the ferroelectric properties while maintaining perfect crystal structure and a coherent strain, even throughout relatively thick samples. This tuning is achieved in practice by adjusting both the strain, to enhance the polarization, and the composition, to interpolate between the properties of the combined compounds. Here we show that superlattices with very short periods possess a new form of interface coupling, based on rotational distortions, which gives rise to 'improper' ferroelectricity. These observations suggest an approach, based on interface engineering, to produce artificial materials with unique properties. By considering ferroelectric/paraelectric PbTiO3/SrTiO3 multilayers, we first show from first principles that the ground-state of the system is not purely ferroelectric but also primarily involves antiferrodistortive rotations of the oxygen atoms in a way compatible with improper ferroelectricity. We then demonstrate experimentally that, in contrast to pure PbTiO3 and SrTiO3 compounds, the multilayer system indeed behaves like a prototypical improper ferroelectric and exhibits a very large dielectric constant of epsilon(r) approximately 600, which is also fairly temperature-independent. This behaviour, of practical interest for technological applications, is distinct from that of normal ferroelectrics, for which the dielectric constant is typically large but strongly evolves around the phase transition temperature and also differs from that of previously known improper ferroelectrics that exhibit a temperature-independent but small dielectric constant only.     

PbTiO3薄膜的热释电性和铁电性研究

采用Sol—Gel工艺制备了较大面积不裂的PbTiO_3薄膜,对样品做了不同烧结温度下的X射线衍射实验,经550℃保温30min的样品已形成了单一晶相的PbTiO_3多晶膜。对样品的热释电系数随温度、薄膜厚度和胶液浓度的变化关系研究,发现热释电系数随胶液浓度和薄膜厚度的增加而增大,最后达到饱和。样品的室温热释电系数为3.6×10~(-8)C/cm~2·K,介电常数为15～26,介电损耗为0.001—0.05,居里温度为515℃,自发极化强度和剩余极化强度分别为6.54μc/cm~2和3.37μc/cm~2,矫顽场强为54.8kV/cm。     

成坯压强对PZN 基陶瓷性能的影晌

用二次合成法制备了 0 .75Pb( Zn1/ 3 Nb2 / 3 ) O3 - 0 .1 5Ba Ti O3 - 0 .1 0 Pb Ti O3 固溶体陶瓷 ,并研究了成坯压强的变化对该类材料的密度、晶粒尺寸、介电性能和电致应变性能的影响 ,结果表明 :随着成坯压强的增加 ,陶瓷的密度有所增加 ,其介电性能和电致应变性能也得到了提高。     

PbTiO3多晶及薄膜材料强电场下的电热效应研究

基于Landau-Devonshire的热动力学模型,计算了PbTiO3块体及薄膜材料在铁电相变附近的电热效应。PbTiO3块体在769 K出现了一级铁电-顺电转变。700 K时其矫顽场为25MV·m-1。强的电场使得PbTiO3块体材料的一级相变逐渐转变为二级连续相变,且相变在更高的温度发生。PbTiO3薄膜材料的相变为二级相变,熵值减小,而熵变也相应减少。随着电场的增强,两者的比热容减小,但对应的温度向高温方向移动,2者的熵值却随着电场的增大而增强。对于PbTiO3薄膜来说,随着面内错配度的变化,张应力使相变温度降低,而压应力则相反。计算了PbTiO3块体与薄膜材料的绝热温变与制冷热容,其中块体的绝热温变ΔTad与制冷热容RC最大,分别为4.76 K与94.1 kJm-2K-1。     

大各向异性锑锰改性PbTiO3压电陶瓷制备工艺研究

实验研究了以（Ｍｎ１／３Ｓｂ２／３）＾４＋Ｂ位取代Ｔｉ＾４＋为特征的大各向异性改性ＰｂＴｉＯ３压电陶瓷制备工艺,通过详细研究工艺条件对改性ＰｂＴｉＯ３陶瓷性能的影响。确定了其较佳工艺参数,在优化的工艺条件下,该陶瓷具有高压电活性,大压电各向异性,小介电常数,低机械品质因素,在多种压电超声换能器的研制方面显出良好应用前景。     

SAG法合成钛酸铅纳米晶粒的工艺和结构研究

ＳＡＧ法合成钛酸铅纳米晶粒的工艺和结构研究李永祥刘泽吴冲若（东南大学电子工程系,南京２１００９６）ＰｂＴｉＯ３是应用广泛的铁电和光电材料之－,研究ＰｂＴｉＯ３纳米晶粒的合成技术和电学性能对基础研究和新型复合功能材料研究都有重要意义．作者曾采用Ｓｏｌ...     

Nd、Ce掺杂BaTiO3基陶瓷的研制及介电性能研究

本文采用固相法,分别用CeO2和Nd2O3掺杂钛酸钡基陶瓷,对其实验前后进行对比和物相分析,探讨了掺杂比例对其介电性能影响的规律.当w(CeO2)为0.4%时相对介电常数最大(79899),当w(CeO2)为1%时介质损耗最小(0.0223);当Nd摩尔含量为3‰时相对介电常数最大(31309),当Nd摩尔含量为1.5‰时介质损耗最小(0.0457).同时用X衍射法分析了粉体预烧前后的晶相变化和最佳掺杂比例时粉体的晶相变化.在适当条件预烧处理有助于介温谱的变化,介温特性得到改善.本文对所用的掺杂方法的可行性进行了分析.