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 .     

Jahn-Teller效应与BaTiO_3结构相变

采用有效点电荷模型,只取一维O-Ti-O链构成系统的振动哈密顿量,在仅计及与极化方向相关的Jahn-Teller效应影响下,得到BaTiO_3的软模相变温度T_0为100℃,大体相当BaTiO_3的顺电-铁电相变温度.     

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     

PbTiO_3铁电薄膜的制备及性能研究

本文讨论PbTiO_3铁电薄膜的溶胶-凝胶制备技术、机理及PbTiO_3薄膜的结构和电性能.研究结果表明,在MgO和SrTiO_3单晶基片上制备的PbTiO_3薄膜为钙钛矿型结构的高度取向薄膜;在Si单晶基片上制备的PbTiO_3薄膜为钙钛矿型结构的陶瓷薄膜.PbTiO_3薄膜具有良好的铁电性能和热释电性能,这些膜薄适合于制备铁电存储器和热释电红外探测器.     

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     

钛酸铅铁电体电子能带结构的第一性原理研究

采用第一性原理全势线性缀加平面波方法计算了铁电材料PbTiO3（PTo）的顺电相、铁电相的电子结构.计算表明PTO的顺电相是直接带隙,铁电相是间接带隙,对顺电相和铁电相的带隙起主要作用的是Ti的3d态和O的2p态,其大小分别为1.741 eV和1.877 eV.PTO由顺电相到铁电相时,有部分电荷从O转移到Pb和Ti,于是在O与Pb和Ti之间有一个更强的杂化,降低了原子间的短程排斥力,有利于铁电相的稳定.     

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。     

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.