文档介绍：中山大学
博士学位论文
铌镁酸铅基和钛酸钡基铁电体材料的性能研究
姓名:王海燕
申请学位级别:博士
专业:凝聚态物理
指导教师:张进修
20090603
铌镁酸铅基和钛酸钡基铁电体材料的性能研究摘要作者:王海燕导师:张进修教授专业:凝聚态物理铅系列为代表,后者以钛酸钡系列为代表。由于铁电化合物具有优异的性能,在杂浓度的铌镁酸铅基和钛酸钡基材料,利用内耗技术和介电技术分别对两种材料显的内耗峰,并且峰温随脑龃蠖撸叨纫菜鎄而改变,以上实验结果可能应变振幅的变化规律与介电峰随驱动电场幅值的变化规律类似,均随振幅的减小一级相变峰很相似。由此提出内耗峰对应由温度诱导的与极化微区的界面运动有铁电材料分为两大类,弛豫铁电材料和通常铁电材料,其中前者以铌镁酸基础研究和技术应用方面都受到广泛关注。本文主要用固相反应法制备了不同掺进行了研究。通过研究纯钙钛矿结构的畑陶瓷的内耗行为,发现不同掺杂浓度的试样的内耗行为有所不同,随脑龃螅诤男形S刹幻飨缘囊桓鐾拱荼涑擅与极化微区的性质变化有关;另外,;还观测到内耗峰对频率和速率的响应与界面运动导致的
关键词://.通过研究内耗峰的速率和频率效应,利用一级相变的耗散函数模型对弛豫铁电体内部极化微区界面运动的动力学进行了研究,对比其他铁电材料的界面动力学参数,发现弛豫铁电体极化微区的界面是具有较小回复系数的一类软界面,模型很好的描述了内耗峰的速率和频率效应。通过研究弛豫铁电体畑在升降温过程中的介电行为,讨论了居里温区、临界指数等与掺杂浓度之间的关系,还利用不同的理论模型阋錋此外,还研究了普通铁电体钛酸锶钡的相变和弛豫现象,发现在四方相和正活能比的低,可能由于部分被替代后崃较嗔诶胱蛹涞目障增大所致:与文献对比还发现升温过程的弛豫激活能比降温过程的大,可能升温过程的内耗与畴壁的运动和空位的重组都有关,而降温过程的内耗峰则只与氧缺发光与发射光能量间的能量差基本一致,这一结果从另一方面说明了光致发光现象与氧空位的存在和弛豫迁动有关。内耗介电弛豫关的动力学过程。方程和耦合弛豫动力学模型扑愠鼋榈绯谠バ形V懈鞑问娉煞值谋浠媛伞对比结果两个理论模型得到的结果发现描述弛豫行为各个参量的变化规律是一致的,并且都在左右存在一个转折点,与弥散指数谋浠媛梢恢拢或许预示着处发生了性能或结构的不连续变化。交相都有弛豫现象发生,根据激活能计算结果可以看出,畇的弛豫激位的迁动有关;另外还发现四方相氧空位的弛豫激活能和光致发光现象中的激摘要
/—:獂瑂,:,,,。瑃,.畇。.甀.,甌..琣一■●‘
..甌,.//,,猳,,甌..瑃
≥缅蕊、论文原创性声明日期:年易月≥日本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:
弛。;学位论文作者签名:多逸戴、日期:矽秒刁年律橙学位论文使用授权声明侣奕本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查他方法保存学位论文。阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其导师签名:,
学位论文作者签名:王:汤鬏知识产权保护声明本人郑重声明:我所提交答辩的学位论文,是本人在导师指导下完成的成果,该成果属于中山大学物理科学与工程技术学院,受国家知识产权法保护。在学期间与毕业后以任何形式公开发表论文或申请专利,均须由导师作为通讯联系人,未经导师的书面许可,本人不得以任何方式,以任何其它单位做全部和局部署名公布学位论文成果。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。阳泸耗月≯日
第一章前言●钙钛矿型铁电材料它随电场强度而改变,最大可达几千;械缰拖窒螅谥芷谛员浠牡绯∽温度;缣迥诖嬖谧苑⒓ɑ∏钙钛矿型铁电体的结构通式为,其中焕胱涌晌刍郏珺位离子可为价或价。较大的焕胱佑餐钩闪⒎矫芏眩珹位离子钙钛矿型铁电体材料是目前人们研究得最多、在电子陶瓷中使用最广泛的一类铁电体,是一种特殊的电介质,利用铁电体的电、力、光、声等效应可制成各种不同功能的器件,如非线性电容、超声换能器、:ɑ慷萈和电场强度懈丛拥姆窍咝怨叵担阹不是常量,用下,出现电滞回线,有剩余极化强度;蔽露瘸骋晃露仁保缧韵失,这一温度叫做居里这种小区叫做电畴。正是因为存在电畴,铁电体才具有以上这些独特的性质。在铁电体的许多重要应用中,电