Terfenol-D/PMNT/Terfenol-D层状磁电复合材料的磁电效应分析

从压电效应和压磁效应本构方程出发,建立了层状磁电复合材料的1-3模型,结合材料机械运动学方程和电路状态方程,推导出层状磁电复合材料的磁-机-电等效电路,并全面分析磁电转换效应.既而提出新型层状磁电复合材料terfenol-D/PMNT/Terfeno1-D,以提出的1-3模型为例,对此材料的磁电响应进行数值计算,用Ma...     

Terfenol-D/PMNT/Terfenol-D层状磁电复合材料的磁电效应分析

从压电效应和压磁效应本构方程出发,建立了层状磁电复合材料的1-3模型,结合材料机械运动学方程和电路状态方程,推导出层状磁电复合材料的磁-机-电等效电路,并全面分析磁电转换效应。既而提出新型层状磁电复合材料Terfenol-D/PMNT/Terfenol-D,以提出的1-3模型为例,对此材料的磁电响应进行数值计算,用Matlab仿真得出计算结果,从而得出该结构的层状磁电复合材料的磁电转换系数要高于市场上广泛使用的Terfenol-D/PZT/Terfenol-D复合材料的磁电转换系数,为新型磁电材料的制备提供理论依据。     

Terfenol-D和Cymbal迭层器件的磁电耦合效应

报道一种由Terfenol-D(Tb1-xDyxFe2)和Cymbal组成的新型器件.在器件中Cymbal位于两片Terfenol-D之间.在横向极化和横向磁化的模式(T-T)下,其磁电电压系数在0.5kOe的偏置磁场作用下为41.0mV/Oe(1kHz),大于Terfenol-D/PZT/Terfenol-D结构的磁电电压系数.磁电电压系数提高的原因起源于具有高压电系数的Cymbal和高磁致伸缩系数的Terfenol-D之间的耦合.     

多层薄膜的巨磁电阻效应及其应用

本文介绍了多层薄膜的巨磁电阻效应。由铁磁材料与非磁材料相间构成的厚度在几纳米的多层膜超晶格结构,具有特殊的磁电效应,在磁场作用下呈现电阻剧烈下降现象,即所谓巨磁电阻效应。该效应在硬盘磁头读出器、弱磁探测等方面具有广泛应用价值。     

应力对外延Pb(Zr,Ti)O3薄膜铁电性能的影响

应用朗道热力学理论研究了应力对Pb(Zr,Ti)O3陶瓷薄膜的相结构及介电特性的影响。结果表明:应力诱导结构相变,居里温度随应变(压应变或张应变)作用的增大而升高,有利于铁电相的稳定;讨论了极化-电场的滞回现象,剩余极化达50μC/cm2,计算结果与实验结果符合较好。     

La_(2/3)A_(1/3)MnO_3(A=Ba,Yb,Eu)的巨磁电阻效应

采用溶胶－凝胶工艺制备La2/3A1/3MnO3（A＝Ba,Yb,Eu）化合物．研究烧结温度对La2/3Ba1/3MnO3的磁性、导电性、磁电阻效应的影响．发现La2/3Yb1/3MnO3未成单相但具有巨磁电阻效应;La2/3Eu1/3MnO3为具有正交结构的绝缘体．     

Fe/Al2O3/Fe隧道结的巨磁电阻效应

采用多靶离子束溅射镀膜技术制备了Ｆｅ（２００℃退火）／Ａｌ２Ｏ３／Ｆｅ多隧道样品,研究了隧道结样品的巨磁电阻效应,在室温下获得了５．８９％的巨磁电阻效应,具有甚高场灵敏度并且测量了样品的伏安特性曲线,观察到了非线性的伏安特性曲线,证明了隧道效应的存在。     

(Lal-xSmx)2/3Sr1/3MnO3材料的巨磁致伸缩及磁电阻效应

采用溶胶凝胶法制备了一系列的多晶(La1-xSmx)2/3Sr1/3MnO3样品,X射线衍射研究表明,随Sm含量的增加,样品出现从菱面相向正交相结构的转变,在低温下观察到一定Sm含量的样品具有约-180×10-6大小的磁致伸缩和320%的磁电阻效应,在室温下,样品的磁致伸缩和磁电阻随Sm含量的变化有类似的关系.     

0-3型纳米复合材料P(VDF-TrFE)xFOM1-x磁电耦合效应

柔性电子元件的发展日新月异,其中有机薄膜因具有延展性、柔韧性、易制备等优点,使其在智能可穿戴柔性器件领域有着巨大的应用潜力.采用溶胶-凝胶法,利用有机聚合物P(VDF-TrFE)共聚物和有机磁性材料二茂铁间苯甲酰腙(FOM)在柔性聚酰亚胺(PI)衬底上成功制备了0-3型纳米复合薄膜.结构表征表明,FOM纳米颗粒均匀地分布在P(VDF-TrFE)基质中.纳米复合材料的晶体和微观结构取决于P(VDF-TrFE)和FOM的物质的量比,铁电和磁电响应受到FOM纳米粒子浓度的强烈影响.纳米复合薄膜的磁电耦合系数最高为15.1 mV/(cm·Oe)     

Pyroelectric spectrum in Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric-ferroelectric ceramics

The pyroelectric effect of phase transition induced with temperature in Nb-modified Pb(Zr,Sn,Ti)O₃ antiferroelectric-ferroelectric ceramics is studied. Experimental results reveal that the phase transitions are accompanied with marked pyroelectric peaks, there exists the close relation between the type of phase transition and the shape of pyroelectric peak. Because of the variations of phase transition, various pyroelectric spectra result. The pyroelectric spectrum can display the polarization effect and some inferior phase transitions with temperature variations, such as antiferroelectric AFE_A-AFE_B or ferroelectric FE_L-FE_H transition, which are not detected by the conventional dielectric measurement.     

Pyroelectric spectrum in Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric- ferroelectric ceramics

The pyroelectric effect of phase transition induced with temperature in Nb-modified Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric-ferroelectric ceramics is studied. Experimental results reveal that the phase transitions are accompanied with marked pyroelectric peaks, there exists the close relation between the type of phase transition and the shape of pyroelectric peak. Because of the variations of phase transition, various pyroelectric spectra result. The pyroelectric spectrum can display the polarization effect and some inferior phase transitions with temperature variations, such as antiferroelectric AFEA-AFEB or ferroelectric FEL-FEH transition, which are not detected by the conventional dielectric measurement.     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响

采用固相反应的方法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)压电陶瓷,研究了过量PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响。通过XRD和SEM研究了PbO过量对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷的晶相结构及显微形貌的影响,研究结果表明PbO过量不会影响Pb(Zr0.52Ti0.48)O3材料的相结构(均为钙钛矿结构),但是PbO过量太多,会出现过烧现象及气孔等,PbO过量为5%mol时结晶最好。测量了样品的密度、电阻率、压电系数以及介电性能,对这些测量结果的研究表明采用850℃预烧、1 250℃终烧的烧结工艺,PbO过量为5%mol的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷致密性好,密度最大,且具有良好的介电与压电性能,其压电系数最大为322 pC/N。     

高取向PZT铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备

采用溶胶-凝胶技术，在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了沿（100）晶向强烈取向的Pb(Zr0.53，Ti0.47)O3铁电薄膜。通过X-ray衍射分析，在每层膜的制备工序中，增加600℃热处理15min的工艺，可有效防止烧绿石相的出现和薄膜开裂，并促进薄膜沿（100）晶向外延生长。制得的薄膜经600℃退火4h，后，呈完全钙钛矿相，并沿（100）晶向强烈取向，原子力显微照片表明，薄膜结构致密，晶粒尺寸约为100nm。经测量，薄膜的相对介电常数高达1150，剩余极化为26μc/cm^2，矫顽场强为49kV/cm。     

胶束法制备Pb（Zr0.53Ti0.47）O3超细粉

用胶束法制得了Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３超细粉末，避免了在热处理过程中的硬团聚现象，用Ｘ－射线衍射分析，透射电镜等测试手段对粉料进行了表征。制得的超细粉属四方晶系，单颗粒的形貌近似球形，单颗粒平均粒径小于０．１μｍ。     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3陶瓷相成分的影响

采用固相反应法制备了一系列Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷,研究了过量PbO对PZT陶瓷相成分的影响.用X射线衍射对陶瓷的相结构进行了分析,采用场发射扫描电镜对断面形貌进行表征,并用能谱仪对微观区域的陶瓷成分进行测试.实验结果表明:当PbO缺乏时,陶瓷上表面易出现由PbZrO3分解产生的ZrO2,下表面易出现PbTi3O7和焦绿石相.当PbO过量时,陶瓷微观区域的成分会发生波动,成分的一致性也将受到破坏.此外,过量PbO还将使PZT相结构发生向富钛方向的移动.采用先进的陶瓷制备工艺有助于克服成分波动和相结构变化现象.     

等静压和温度作用下Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷的介电性能研究

对反铁电-铁电相界附近的Nb掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷，采用2GPa等静压装置测试了其在不同等静压力下的介电温度性能，分析了各种介电异常，发现了精细的相变特性，指出随着温度升高，在较低的等静压范围内发生反铁电-铁电-顺电相变，而在较高的等静压范围内发生反铁电-顺电相变，其中，铁电相分为微弱频率弥散的弛豫型铁电相和正常铁电相两个不同的介电性能区域，最后，得到了该组分材料的温度-等静压相图。     

PZT 基铁电陶瓷材料 F-P 相变及其热物理性质

用激光闪光法研究了ＰＺＴ为基铁电陶瓷材料［Ｐｂ（Ｓｂ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］的ＦＰ相变及其热物理性质。实验发现，铁电相到顺电相的变化发生时，热扩散率和导热系数随温度发生异常变化。根据其热物性曲线出现的突变点所确定的相变温度与用电学法测定的居里温度ＴＣ吻合良好。据此，闪光法可以作为研究铁电材料相变的一个新的手段和判据。     

Ca掺杂Ba(Zr0.25Ti0.75)O3陶瓷介电性能的研究

采用固相反应法制备Ba1-xCax(Zr0.25Ti0.75)O3(x=0-0.5)陶瓷.常温下的XRD 方法研究表明,当x=0和x=0.1 时的陶瓷是单立方晶系.随着含Ca量的增加,固相反应法不再适用,出现了CaTiO3正交相.在-40℃-35℃的温区,用介电谱方法全面研究了Ca含量对介电性能特别是居里温度和弥散性的影响.结果显示:Ca的掺杂有效地改善Ba(zr0.25zTi0.75)O3陶瓷的弛豫性能、适当降低居里温度、减低介电损耗.