弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅研究前沿

弛豫铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅[(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(PMN-xPT)]具有非常优异的机电性能,吸引了诸多科研领域的学者,从基础理论与实际应用等方面开展了研究工作。该文从PMN-xPT单晶的准同型相界、全矩阵宏观机电系数、光学与声学性能等方面,系统评述了此体系铁电材料相较于传统铁电材料的特色,介绍了PMN-xPT单晶在国内外相关研究领域的研究进展及发展方向。理论计算与实验结果表明,PMN-xPT单晶有望极大地提高医学超声波换能器、水声换能器、声表面波机电器件等的频带宽度、灵敏度及图像分辨率等性能。     

铌铁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷的结构相变

 通过钨锰铁矿预合成法制备了铌铁酸铅-钛酸铅(1-x)Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃-xPbTiO₃ (PFN-PT)铁电陶瓷。X-ray衍射（XRD）测量和密度测试表明,1150 ℃烧结2.5 h制备的PFN-PT陶瓷呈现纯钙钛矿结构和较高的致密度。随着PbTiO₃（PT）质量含量的增加,PFN-PT的晶体结构从三方相向四方相转变,伴随着晶胞体积的减小和钙钛矿结构四方性因子（c/a）的增大。PFN-PT陶瓷呈现明显的介电频率色散现象,随着PT含量的增加,介电常数最大值温度T_m/T_C升高,介电响应从弥散、宽化的介电峰变得相对尖锐,介电损耗减小,频率色散现象减弱。MnO₂掺杂有效地改善了PFN-PT陶瓷的介电性能。w=0.25% MnO₂掺杂的0.66PFN-0.34PT陶瓷100 kHz的最大介电常数ε_m为13254,室温介电损耗tanδ为0.003 63,饱和极化强度P_s为6.18μC/cm2,矫顽场E_c为1.1 kV/mm,压电应变常量d₃₃为98pC/N。     

铌镁(锌)酸铅-钛酸铅弛豫铁电单晶研究进展

在最近十几年中,新型弛豫型铁电单晶铌镁酸铅-钛酸铅和铌锌酸铅-钛酸铅受到了广泛的关注。这是由于这种新型的弛豫型铁电单晶和传统的压电材料相比较,在准同型相界附近表现出良好的压电、介电与电致伸缩性能。文章介绍了铌镁(锌)酸铅-钛酸铅系列单晶的基本性质,国内外在该晶体制备及晶体性能相关领域的研究进展。     

铌镁酸铅基弛豫铁电陶瓷中的焦绿石

分析了铌镁酸铅中焦绿石的形成机理及铌镁酸铅显微结构,并研究了焦绿石对铌镁酸铅性能的影响,同时提出了提高铌镁酸铅基弛豫铁电陶瓷性能的措施。     

掺铁铌镁酸铅一钛酸铅单晶的光折变效应

采用助溶剂法生长了掺杂量分别为0．1wt％和0．01wt％的0．67PMNT-0．33PT单晶．利用二波耦合实验研究了掺铁的弛豫铁电单晶0．67Pb（Mg1／3Nb2,3）03-0．33PbTi03（PMN．PT）的光折变性能．本文测试了样品的消光光谱、电光系数、光诱吸收电场和光电导．最大的增益系数达到了21cm-1,是无掺杂的PMN-PT晶体的两倍．光栅形成速率随铁浓度的升高而降低．     

锆钛酸铅钡弛豫铁电陶瓷偏压压电效应的研究

研究了锆钛酸铅钡铁电陶瓷的横向场诱应变x     

锡酸铅对铌镁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷性能的影响

采用固相法合成（0．90-x）Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0．10PbSnO3-xPbTiO3（PMN—PSn-PT）铁电陶瓷．研究了（0．90-x）PMN0．10PSn-xPT铁电陶瓷的结构、介电、铁电和压电性能．在PMN-PT陶瓷中加入PSn后,由于Sn在合成过程中的变价行为导致了第二相Sn2Nb2O7的产生．根据XRD分析确定了（0．90-x）PMN-0．10PSn-xPT体系的准同型相界（MPB）位于x=0．36附近,进而结合介电温谱分析得到了（0．90-x）PMN-0．10PSn-xPT的部分低温相图．PSn加入到PMN-PT陶瓷中,降低了PMN-PT铁电陶瓷的压电活性,最大值位于0．52PMN-0．10PSn-0．38PT组分处（390pC／N）．极化样品的介电温谱上没有观察到三方四方相变温度点,说明PSn的加入使PMN-PT陶瓷的MPB变窄和竖直,因而PSn的加入可以提高PMN-PT铁电陶瓷的实际使用温度．     

湿化学法合成铌镁酸铅陶瓷微观结构

用湿化学法合成铌镁酸铅陶瓷，用Ｘ射线（ＸＲＤ），扫描电镜（ＳＥＭ）和透射电镜（ＴＥＭ）技术，研究陶瓷的微观结构，结果表明：湿化学法可合成纯钙钛矿相的铌镁酸铅陶瓷；陶瓷在８５０～９２０℃烧结，晶粒大小为１５０～２００ｎｍ，细小焦绿石相出现并分布在晶界上；过量ＰｂＯ相的形成有利于陶瓷的烧结。     

弛豫铁电单晶PMN-PT的介电稳定性研究

实验研究了驰豫铁电单晶PMN-PT(67/33)分别在等静水压和定向应力的情况下,其介电性质的变化,分析了介电常数和介电损耗的变化趋势.结果表明,介电常数随静水压的增大缓慢增加,压力在10MPa内其相对变化小于2%,介质损耗均小于0.01;而在定向应力均匀增大的情况下,介电常数和介电损耗均出现峰值现象.     

弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅陶瓷的内耗及其界面动力学性能

采用动态力学分析仪研究了弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅（PMN-15PT）陶瓷在室温附近的内耗峰随振幅、频率及升温速率变化的规律,并用界面动力学模型分析了PMN-15PT中极化微区的界面动力学特性.结果表明,PMN-15PT的内耗峰与其极化微区的界面运动有关.界面动力学模型能够描述PMN 15PT内耗峰的升温速率及其频率效应,所对应的界面为具有较小回复系数的软界面,且与其他微米级材料的硬界面有所不同.     

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3-BaTiO_3 Complex Perovskite Ferroelectric Ceramics with High Dielectric Constant and Low Firing Temperature

The effects of different firing temperatures on the stability of perovskitC phase, grain size, and die-lectric propertes were investigated by XRD, TEM, SEM and dielectric measurements. The dielectric ceramicsof Pb (Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb TiO_3-BaTiO_3 system were obtaine d by chemical coprecipitation in water The ceramicshave higher dielectric constan (7003-9714), lower firing temperature (950-1150℃), quite uniform micro-structrue with grain size less than 2.5 μm, and lower temperature coefficiens of capacitance. As a result, it wasconfirmed that the simple and low cost chemical route used namely coprecipitation in water is a desired meth-od for preparin high property dielectric materials applicable to multilayer capacitors.     

Pb（Cd_（1／2）Te_（1／2））O_3及三元系压电陶瓷Pb（Cd_（1／

研制了一种新的三元系统压电陶瓷材料Ｐｂ（Ｃｄ１／２Ｔｅ１／２）Ｏ３－ＰｂＺｒＯ３－ＰｂＴｉＯ３，本系统材料压电性强，时间稳定性极佳，其时间稳定性比改性的ＰＣＭ提高一个数量级，作者认为稳定性的提高原因，不是由于材料的“软化”，而在于Ｔｅ６＋离子在电畴界面的偏聚对畴壁的“钉扎”作用，确定了Ｐｂ（Ｃｄ１／２Ｔｅ１／２）Ｏ３是顺电相其含量以４～６ｍｏｌ％为宜，部分Ｃｄ２－取代，使本系统材料“硬化”．     

Adhesive-Bonded Ca(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3/Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3 Layered Dielectric Resonators

Ca(Mg_ 1/3 Nb_ 2/3 )O_3 and Ba(Zn_ 1/3 Nb_ 2/3 )O_3 ceramic cylinders with the same diameter were bonded by adhesive with low dielectric loss to yield the layered dielectric resonators, and the microwave dielectric characteristics were evaluated with TE_ 01δ mode. With increasing the Ba(Zn_ 1/3 Nb_ 2/3 )O_3 thickness fraction, the resonant frequency (f_0) decreased, while the effective dielectric constant (ε_ r,eff ) and temperature coefficient of resonant frequency (τ_f) increased. Good microwave dielectri...     

0.74Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.26PbTiO_3薄膜的光学性能研究

采用磁控溅射法,选用LaNiO3(LNO)作为缓冲层和电极层,在硅基片上成功地制备出了0.74Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3(PMN-0.26PT)铁电薄膜.X射线衍射(XRD)分析表明薄膜具有沿(110)方向择优取向的钙钛矿结构.利用NKD光谱测试仪测试了薄膜的反射谱,并使用最小二乘法进行拟合分析得到其折射率和消光系数.在沉积温度为500℃时,薄膜具有更为均匀和致密的微观结构.在波长为633 nm时,该薄膜的折射率大小为2.41.薄膜的折射率和消光系数随着光子能量的增加而增加.薄膜的这些光学特性使其有望在低压电光转换器、光波导等器件中应用.     

（1-x）Pb（Sc1／2Ta1／2）O3-xPbTiO3陶瓷的结晶特性与介电性能研究

在钽钪酸铅中加入钛酸铅,形成具有复合钙钛矿结构的钽钪酸铅 钛酸铅固溶体(1-x)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3 xPbTiO3(简称PSTT(x)),可有效提高钽钪酸铅材料体系的居里点、降低其制备温度,从而扩大PST体系的应用范围.用常规氧化物合成电子陶瓷方法制备了钽钪酸铅 钛酸铅弛豫铁电陶瓷,采用XRD,SEM等分析技术,研究了PSTT(x)陶瓷的结晶特性和微观形貌,测试了PSTT(x)陶瓷的介电性能.实验结果表明,利用常规氧化物合成电子陶瓷方法可以合成钙钛矿结构的PSTT(x)陶瓷,其钙钛矿相的含量可达到90%以上,最高达100%.SEM分析表明,PSTT(x)陶瓷的晶粒饱满、晶界清晰.PSTT(x)陶瓷的热滞温度随x的不同,大致在6～12℃之间变化;PSTT(x)陶瓷的居里常数C 为3.7～8.3×106K2.     

Prop铁电薄膜电容器YBCO/Pb(Ta_(0.05)Zr_( 0.48)Ti_(0.47))O_3/YBCO/Pt/TiO_2/SiO_2/Si的性质(英文)

铁电薄膜有望被应用于“不挥发随机存储器 (NvRAM )” ,在这其中 ,Pb(Zr,Ti)O3(PZT)铁电薄膜由于有较大的剩余极化 ,较小的矫顽场 ,高居里点 ,以及与硅集成的可能性而得到了广泛的研究 .但是 ,由于铁电薄膜与金属电极之间的界面不理想 ,以及铁电薄膜中的晶界角度过高 ,而大大降低了铁电电容器的性能 .最近的研究表明 ,通过用导氧化物作电极 ,可部分的改善电薄膜的疲劳和保持性能 .用脉冲激光沉积法 (PLD) ,以YBa2 Cu3O7(YBCO)为隔离层 ,在Pt/TiO2 /Si(10 0 )衬底上制备Pb(Ta0 .0 5Zr0 .48Ti0 .47)O3(PTZT)铁电薄膜 ;并以YBCO为上下电极做成铁电电容器 .X衍射发现以YBCO为电极的PTZT结晶成完全钙钛矿相 .SEM结果表明PTZT晶粒大约在 180nm左右 ,YBCO/Pt ,Pt/TiO2 界面非常清晰 ,没有发现任何扩散 .在RT6 0 0 0HVS环境下 ,发现在 91kV/cm的外场下反转 1× 10 1 1 次后 ,此电容器的极化P 和P^分别只减少了 2 0 %和 6 % ;在 145kV/cm的读写外场下经过 1× 10 5s后 ,此电容器的极化基本保持不变 ;在过大的外场下 ,此电容器的疲劳特性明显变差 .由于引入YBCO过渡层 ,改善了界面 ,减少了薄膜中氧空位的聚集程度 ,铁电薄膜的疲劳及保持性能得到了极大的改善     

[PуH]_4[Mo_2O_3(SO_4)(NCS)_6] 的晶体和分子结构

［ＰｙＨ］_４［Ｍｏ_２Ｏ_３（ＳＯ_４）（ＮＣＳ）_６］（Ｉ）的晶体结构采用Ｘ射线衍射法测定，属三斜晶系，空间群Ｐ１，ａ＝１１．０６０（１），ｂ＝８．５２６（２），ｃ＝１２．０５９（１）°Ａ，α＝９５．４０（２）°，β＝１１４．０８（１）°，γ＝９７．５２（２）°．Ｚ＝１，Ｄｏｂｓ＝１．６４０ｇ　ｃｍ－３，Ｄｃａｌｃ＝１．６４３ ｇ·ｃｍ－３。结果表明，配合物为单氧桥硫酸桥结构，键角Ｍｏ－Ｏｂ－Ｍｏ为１５６．４０°，呈弯曲型，桥基ＳＯ４２－作为双齿配体分别与两个Ｍｏ原子络合，处于端氧的对位，并呈现明显的对位效应。     

斯蒂酚酸铵的制备和晶体结构

目的　用单晶衍射分析方法测定斯蒂酚酸铵单晶结构; 方法　使斯蒂酚酸与２０％ 的氨水反应,生成斯蒂酚酸铵,并采用蒸发法制备单晶; 结果与结论　斯蒂酚酸铵晶体属单斜晶系,空间群为Ｐ２１／ｎ,晶体学数据为ａ＝ ０．８６１ ６（１）ｎｍ ,ｂ＝ １．７９０ １（３）ｎｍ ,ｃ＝１．４１５ ７ ｎｍ ,β＝ １０２．９５（１）°,Ｖ＝ ２．１２８ ０（５）ｎｍ ３,Ｚ＝ ８,Ｄｃ＝ １．７４３ ｍ ｇ·ｍ － ３,μ＝ １６３ ｍ － １,Ｆ（０００）＝ １ １５２;     

(H3O)3｛Cu2（H2O）2（4-ptz）4[Cr（OH）6Mo6O18]｝的合成与晶体结构

采用水热法合成了一例由Anderson型铬钼酸构筑的有机无机杂化材料:(H3O)3{Cu2(H2O)2(4-ptz)4[Cr(OH)6Mo6O18]}.用单晶X射线测定其晶体结构,该晶体属三斜晶系,空间群P-1.晶胞参数a=1.351 2(3)nm,b=1.353 3(3)nm,c=1.619 8(3)nm,α=68.64(3)°,β=68.64(3)°,γ=64.75(3)°.V=2.466(8)nm3,Z=2,Mr=1 822.44,Dc=2.454g/cm3,F(000)=1 770,μ=2.642mm-1,全矩阵最小二乘法修正至R=0.062 1,wR=0.167 6.化合物由质子化的水和二维层{Cu2(H2O)2(4-ptz)4[Cr(OH)6Mo6O18]}3nn-构成.