反铁电爆电换能电源研究

为了建立铁电－反铁电相变中释放的电能量与外加作用力场的关系，采用电滞回线、等静压和热释电等方法测量了Pb(Zr,Ti)O3基反铁电材料在电场、温度、压力等外场诱导下的铁电－反铁电相变性能，分析了在电容和电阻负载条件下的电输出特性。实验结果表明：铁电－反铁电相变中的输出功率与材料面电荷量的平方成正比，与实现相变的时间成反比。在此基础上提出了增加输出功率的途径。通过改善材料电滞回线的方直比，可以提高材料面电荷密度和缩短相变时间。     

粉料铁电相变的介电效应

用3种不同方法测量了钛酸钡细粉料在铁电相变过程中表观介电常数的变化.若粉料是在室温加工制成的，则升温通过铁电至顺电相变时，可观察到显著的介电峰.但只要粉料经历过一次冷却引起的顺电至铁电相变，则以后无论是升温或冷却所出现的相变，用频域测量都永远不能再观察到介电峰.     

微晶粒铁电相变的时域介电谱

测量了钛酸锶钡微晶粉粒和硅油固液两相混合物的时域介电谱。得出的5个分量实质上是钛酸锶钡陶瓷和硅油时域介电谱的迭加，清楚地给出了微晶粒的铁电相变讯号。     

铁电薄膜开关特性测量

对铁电薄膜的开关特性进行了分析,介绍了利用美国ＨＰ４１９２Ａ低频阻抗分析仪设计铁电薄膜开关特性测量仪的方法,讨论了测量原理以及如何利用测量仪所产生的双极性双脉冲对铁电薄膜的开关特性进行了测量,给出了有关ＰＺＴ（５５／４５）铁电薄膜样品的测量结果。     

铁电陶瓷的电致疲劳实验研究

本文关注铁电材料的电致疲劳，通过铁电陶瓷的疲劳裂纹扩展实验这一问题进行了研究，给出了实验结果，提出解释实验现象的理论。     

Y2O3掺杂对BaZrxTi1-xO3陶瓷介电性能的影响

研究BaZrxTi1-xO3 (x=0,0.1,0.2,0.3)陶瓷中掺杂0.1％(按物质的量计算,下同)Y2O3对铁电-顺电相变温度的影响.发现0.1％Y2O3的掺杂使BaTiO3的铁电-顺电相变的居里温度向高温偏移了约20℃,不同Zr含量的样品也发生了一定程度的高温偏移.在-40℃到140℃的测量温度范围内介电频率弥散现象极弱,峰值介电常数可以达到8000,损耗峰值为0.05以下.随Zr含量的增加,损耗峰快速移向低温.与文献报道的结果比较,证实Y以A位替代Ba为主.     

铁电颗粒的尺寸效应

应用具有长程相互作用的横场伊辛模型模拟了铁电颗粒,考察了尺寸和长程相互作用对铁电颗粒的极化和相变的影响．我们得到的结论是：1．随着铁电颗粒尺寸的减小和长程相互作用的增强．铁电颗粒的相变温度降低,同时发现铁电颗粒存在一个临界尺寸,当铁电颗粒的尺寸小于临界尺寸时,铁电颗粒将不会有铁电相到顺电相的相变．且此临界尺寸随长程相互作用的增强而变大．2随着长程相互作用的增强,铁电颗粒的极化强度增大,在相同的条件下,晶格中心点的极化强度总是大于晶格边上的格点的极化强度．     

基于DSP的铁电薄膜参数测试系统设计

介绍了铁电薄膜电滞回线测试原理和漏电流失真补偿算法,重点对该算法在测试系统中的应用进行了研究.用改进后的测试系统对Pb(ZR0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜进行了测量,结果表明:改进后的测试系统能精确显示铁电薄膜的电滞回线曲线.     

弛豫铁电多晶体的强场特性

本文介绍了弛豫铁电多晶体的研究、发展及其电致伸缩性质。论文中比较了三种典型铁电弛豫体:PMN—PT、PLZT和掺杂BT多晶材料的强电场特性。实验发现,当温度偏离T_(av)时,PLZT多晶体出现越来越强的电滞后现象,导致其微位移器件的回零复原温度特性变坏。用电学方法,在碱土金属离子B位掺杂的BT多晶体中可以观察到超顺电相的所谓微畴——宏观畴的场诱相变过程。作者指出,化学缺陷控制原理可用于调节电致伸缩材料的强场特性,控制器件的复原特性。     

高压电脉冲反铁电调节器的实验研究

基于电场诱导的反铁电相向铁电相转变中伴随有巨大电能量吸收的原理，实验研究了反铁电调节器对高压电脉冲的调节作用．工作电压是幅值为50kV、宽度为3．75μs的方型脉冲电压，反铁电调节器由锆锡钛酸铅反铁电陶瓷组成．实验结果显示，反铁电调节器消除了电脉冲前沿的上冲电压峰，填补了后沿的电压波谷，使电脉冲波形平滑化，从而达到了调节电脉冲波形的目的，测量得到的动态电滞回线结果表明，在上述电脉冲作用下材料发生了反铁电相与铁电相之间的转换。     

亚硝酸钠多晶与粉末中铁电相变的研究

对NaNO 2粉末与多晶材料的复介电常数随温度的变化情况进行了讨论,并研究了其铁电相变过程.结果表明：1）高温（420K以上）低频（100Hz以下）条件下,NaNO2粉末及多晶材料复介电常数的变化主要是由离子扩散引起的.而高频（105Hz,106Hz）复介电常数实部的值在相变温度附近基本与频率无关,能够反映材料的极化和结构信息.2）在443K～450K范围内, NaNO 2粉末样品的激活能U为0.70eV,NaNO 2多晶的激活能U为1.58eV,NaNO 2多晶的激活能要大于NaNO2粉末的激活能,这说明NaNO2粉末与多晶中离子扩散可能起源于材料的本征缺陷.3） NaNO2粉末中铁电相变在复介电常数曲线上的表现比NaNO2多晶明显;临界温度Tc以上437K至440K范围内,NaNO 2多晶的复介电常数实部随温度的变化曲线偏离居里-外斯定律,说明该铁电相变过程中存在反常现象,这一现象与NaNO 2单晶的结果相吻合.     

人工复合铁电多层膜热释电性质的理论研究

建立3种具有不同相变温度的铁电材料垂直于极化方向复合而成的铁电薄膜的理论模型,在ginzburg-landau-devonshire (GLD)唯象理论的框架下展开研究,同时引入局域分布函数来描述不同材料间过渡层的性质,主要研究了复合铁电薄膜的热释电性质.通过改变3种不同铁电材料的复合方式,计算了铁电多层膜内部的极化强...     

微晶粉粒铁电相变中的介电常数

提出了一个理论模型说明现行方法不能观察到微晶粉粒铁电相变介电峰的原因。按照理论预言 ,测量了钛酸锶钡粉料与水混合成两相不均匀系的相变介电峰 ,实验结果与理论公式符合得很好     

新铁电陶瓷材料PZT热物理性能和相变的研究

采用日本制造的闪光法TLP－18型仪器和线差法的TMA－30型仪器分别测试了PZT（51／49）铁电陶瓷的导温系数和热膨胀系数,并研究了温度,相变,极化处理和晶轴对其物理性能的影响,结果表明,在相变发生时,热物理性能产生了突变;导温系数随着温度而增大,而热膨胀系数却随着温度升高而减小,这为铁电陶瓷材料的相变研究提供了重要的理论依据。     

Phenomenon of multiple field-induced phase transition in PLZST antiferroelectric ceramics

The multiple field-induced phase transition in 4 at.% La modified Pb(Zr,Sn,Ti)O 3 family with temperature from -40℃ to 45℃ in reported. Two electric field-induced transitions from a metastable antiferroelectric phase to two ferroelectric phases are observed is polarization at the applied field of 4 MV/m. The critical field of phase transition between two ferroelectric phases is not larger than 2.5 MV/m, about ten to twenty percent of that ever found in PZT based ceramics. Lattice structure is shown to be orthorhombic by X-ray diffraction. Dielectric investigation reveals a relaxor-like ferroelectric behavior. Temperature-electric field phase diagram is also presented. An appreciate kind of materials is provided to investigate multiple field-induced phase transition with PZT-based ceramics.     

Room-temperature ferroelectricity in strained SrTiO3

Systems with a ferroelectric to paraelectric transition in the vicinity of room temperature are useful for devices. Adjusting the ferroelectric transition temperature (T(c)) is traditionally accomplished by chemical substitution-as in Ba(x)Sr(1-x)TiO(3), the material widely investigated for microwave devices in which the dielectric constant (epsilon(r)) at GHz frequencies is tuned by applying a quasi-static electric field. Heterogeneity associated with chemical substitution in such films, however, can broaden this phase transition by hundreds of degrees, which is detrimental to tunability and microwave device performance. An alternative way to adjust T(c) in ferroelectric films is strain. Here we show that epitaxial strain from a newly developed substrate can be harnessed to increase T(c) by hundreds of degrees and produce room-temperature ferroelectricity in strontium titanate, a material that is not normally ferroelectric at any temperature. This strain-induced enhancement in T(c) is the largest ever reported. Spatially resolved images of the local polarization state reveal a uniformity that far exceeds films tailored by chemical substitution. The high epsilon(r) at room temperature in these films (nearly 7,000 at 10 GHz) and its sharp dependence on electric field are promising for device applications.     

双层铁电薄膜的性质研究

利用推广的Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)理论,研究了二级相变双层铁电薄膜的界面对其性质的影响.结果表明:界面的影响是减小两层中的自发极化的差别,改变一种铁电层的相对厚度会使整个薄膜的平均自发极化发生改变;电滞回线的特性与体材料的电滞回线的特性基本一致.     

在铁电液晶中形成的聚合体网络及其对液晶载体分子组合排列的影响

在灌装于未经表面处理的样品盒内处于不同状态的液晶中制备聚合体网络。液晶／单体混合物由铁电液晶和双丙烯酸单体制成。单体的聚合通过维持该混合物处在一定的液晶态的条件下经紫外线固化来完成。不同的液晶态可通过控制铁电液晶的温度来获得。双丙烯酸单体或聚合体网络的存在会导致铁电液晶载体的相变温度降低。通过光学显微镜可观察聚合体网络对铁电液晶分子组合排列的影响。结果发现：在某一液晶态中铁电液晶分子的组合排列可被在该液晶态中聚合而成的聚合体网络所稳定,双丙烯酸基聚合体网络的存在可改良铁电液晶的电光开关特性。     

铁电相变的简谐子软模图像

在自由边界条件下计算了立方钛酸钡有限尺寸晶体中原子的简谐振动模 ,发现许多简谐子软模。用这些软模花样说明了晶体冷却时发生具有a畴和c畴结构的铁电相变。理论表明铁电相变过程涉及屏蔽电荷的激发及其在界面的缓慢扩散 ,以最后得出各个电畴内部的均匀自发极化。铁电相变过程的这些细节 ,都得到了实验的有力证明     

梯度铁电薄膜热释电性质的理论研究

为了探讨提高铁电薄膜热释电性质的理论途径,建立组分梯度铁电薄膜的理论模型,在热力学唯像理论的框架下,引入一个分布函数描述组分梯度的特性,通过改变参数a、外电场的强度及方向等因素,重点研究了组分梯度铁电薄膜的热释电性质.研究表明:薄膜内各组分的梯度分布导致了极化强度的梯度分布;参数a和所施加外电场的情况是影响铁电薄膜性质的两个重要因素,对改变热释电材料的工作温区和探测灵敏度都有显著影响,该论文的研究为铁电薄膜热释电器件的制备及实际应用提供了理论参考依据.