B替位Ca离子对BaTiO_3铁电相变的影响

用X和射线衍射、透射电镜、扫描电镜、介电性能与电导平衡等方法研究了B位Ca离子对BaTiO_3;陶瓷铁电相变的影响.X射线衍射数据表明,随着B位Ca离子含量的增加(直至5%)c/a比下降至接近1.从介电系数的温度关系可见:含5%B位与6%A位Ca离子的组份其居里峰展宽且下降至室温.发现了当含A位Ca离子(约5%)时,B位Ca离子含量的变化对降低居里点有较显著的作用.据此结果,本文发展了一套热力学模型以解释Ca掺杂BaTiO_3中B位Ca离子对居里峰移动与展宽的作用.     

TGS铁电相变的时域方法研究

利用时域方法在 TGS 单晶居里点附近以±0.001℃的恒温精度研究了铁电相变的过程,观察到驰豫机构可分为晶格和电子云畸变、电畴运动、和自发极化电偶极矩的屏蔽电荷的激发三种成分.介电损耗在10~(-3)—10~3Hz 频程的峰值表明,在铁电相变过程中晶体和外界的能量交换主要来自屏蔽电荷的激发.     

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     

芳香族铁电液晶的相变

研究(+)-对烷氧基苯甲酸对′-2-甲基丁氧基苯酚酯液晶和(+)-对烷氧基苄又对′氨基肉桂酸-2-甲基丁酯液晶的铁电相变性质。铁电液晶的自发极化强度(P_s)和其分子倾斜角(θ)与液晶温度(T)的关系相似。随着T升高,P_s和θ减小,T达到居里温度(T_c)附近时P_s和θ均连续地变为零,且介电系数发生突变,出现介电反常,这说明在T_c附近发生结构二级相变。研究还表明,在铁电相范围内属铁电耦合,在顺电相范围内属介电耦合。     

准一维铁电相变中的包络孤子与呼吸子

由准一维单轴铁电体的ＧｉｎｚｂｕｒｇＬａｎｄａｕ方程出发,利用导数展开法,讨论了铁电相围绕其平衡值极化涨落以及在顺电相附近的极化涨落动力学．在前者中,对于不同阻尼的情况,存在包络孤子解及可能的“暗”孤子解,其中呼吸子态对应铁电相的局域极化振荡．在后者中,只有包络孤子解,其中呼吸子态对应极化与非极化态间的振荡．在交变电场影响下,呼吸子可发生相锁．这种局域极化振荡的效应,可能会在纳米铁电器件中显示出来．     

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。     

KDP型混合晶体铁电相变的Green函数计算

本文基于隧道穿透的赝自旋模型,利用Green 函数方法对KDP 型混合晶体的铁电相变作了较系统的研究,导出了相变温度、自发极化强度和极化率随浓度变化的关系式,并作了数值计算。所得结果与最近的实验相符。这表明,即使在最简单的截断近似下(Tyablikov 近似),Green 函数方法也可用于研究KDP 型混合晶体的铁电相变。     

边界条件对温度梯度铁电薄膜极化和相变性质的影响

在平均场理论的框架下,采用横场伊辛模型研究了两种不同的边界条件(自由边界条件和固定边界条件)对温度梯度铁电薄膜极化和相变性质的影响.由于薄膜内部的温度梯度分布导致了铁电畸变,使得薄膜的弹性热应力增加,引入分布函数来描述不同边界条件下赝自旋相互作用强度的变化.通过研究发现自由边界条件下的薄膜的极化强度和相变温度要高于固定边界条件下的薄膜的相应值,同时薄膜厚度和温度梯度的变化对固定边界条件下的铁电薄膜的影响要更加显著.     

双层铁电薄膜性质的研究

利用推广的Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)理论,研究二级相变双层铁电薄膜界面对铁电薄膜性质的影响.     

钛酸锶钡的极性相变和介电谱

从不同含锶量的Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３陶瓷的频域介电谱测量结果看出,德拜偶极取向极化理论不适用于Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３陶瓷．结合Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３的时域介电谱分析可知,频域Ｃｈ偏离了严格定义的快Ｃ１是由慢极化对频域测量的干扰所引起的     

高纯钛酸钡粉体的研制

本文用草酸沉淀法制备钛酸钡粉体，并据正交试验结果选择出最佳反应条件，同时对合成的ＢａＴｉＯ（Ｃ２Ｏ４）２·４Ｈ２Ｏ和ＢａＴｉＯ３进行了化学分析和物相分析．     

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。     

铁电粉粒的介电测量

用理论模型说明了铁电微晶粉料在铁电转变中不显露出宏观的介电常数居里峰,对钛酸钡粉粒的测量证实了理论结果,实验表明,TSC测量可觉察粉料的极性转变,在经历顺电至铁电相变后,微晶粒间自发极化电偶极矩的相互作用使粉料中出现组团现象。     

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.     

Study of Dielectric and Mechanical Spectra on Point Defects and Phase Transition in Ferroelectric Ceramics

Study of Dielectric and Mechanical Spectra on Point Defects and Phase Transition in Ferroelectric Ceramics     

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     

微波辅助溶胶-凝胶法合成镧掺杂钛酸钡纳米微粉

以乙酸钡、钛酸四丁酯为原料,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备La3＋掺杂钛酸钡,通过物相分析、电镜分析、红外分析及电化学分析等手段,研究其晶胞结构与电化学性能的改变. XRD分析表明：La3＋掺杂可以增大钛酸钡的晶胞体积、晶格常数a.扫描电镜分析显示：样品直径约50～200纳米的颗粒,为更小的粒子团聚而成,粒径不均匀,有团聚.红外光谱分析表明：制得的样品具有钙钛矿的钛氧八面体结构.电化学分析表明：La3＋掺杂的钛酸钡可以增大钛酸钡的储电性能,随着La3＋掺杂量的增大,储电量逐渐增加.当La3＋掺杂量达到0.002时,储电性能达到最优,随着La3＋掺杂量的增大,储电性能逐渐降低,但仍然比纯钛酸钡的储电性能好.     

四方相钛酸钡晶体的晶格动力学

建立了四方相钛酸钡铁电晶体的晶格动力学壳层模型，氧离子的极化是各向异性的，模型的参数值由拟合Г点的声子谱实验数据确定。计算了声子色散关系，态密度和晶体的弹性常数，在弹性常数计算中计及了压电体中声子谱长波区域内声学模和低频光学模的耦合，计算结果比刚性离子模型有明显的改善。