【摘要】：近年來Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x Pb Ti O3(PMN-x PT)單晶以相對(duì)于傳統(tǒng)的PZT陶瓷更加優(yōu)異的壓電、機(jī)電等性能備受壓電材料研究者矚目。之后更多元系的弛豫單晶被生長出來,各自具有獨(dú)特的壓電性能。不同組分比例的PMN-x PT具有很大的差異,尤其在準(zhǔn)同型相界附近的PMN-x PT相對(duì)于其他組分具有很高的壓電性能。然而其如此高的壓電性的來源一直是國際學(xué)者研究的前沿問題。大多數(shù)認(rèn)為其特殊疇結(jié)構(gòu)是其弛豫性和巨壓電性的重要因素之一。本論文對(duì)處于準(zhǔn)同型相界的PMN-0.33PT單晶進(jìn)行了介電、鐵電表征,偏光疇結(jié)構(gòu)和微觀疇結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度穩(wěn)定性研究,確定出該單晶的鐵電-鐵電相變溫度和鐵電-順電相變溫度,并且研究了宏觀和微觀疇結(jié)構(gòu)隨溫度的變化相變過程。通過位移電流初步探索其極化過程。采用偏光顯微鏡原位觀察了PMN-0.33PT單晶宏觀疇結(jié)構(gòu)對(duì)極化電場和溫度的響應(yīng),對(duì)偏光疇結(jié)構(gòu)隨外加電場強(qiáng)度的疇結(jié)構(gòu)演變和相變關(guān)系進(jìn)行了探討。對(duì)極化后的PMN-0.33PT偏光疇結(jié)構(gòu)隨溫度變化進(jìn)行了研究,并從疇壁結(jié)構(gòu)和消光角度等方面分析了演變規(guī)律。采用壓電力顯微鏡研究不同極化電壓和不同溫度下的電疇微區(qū),進(jìn)一步理解微疇結(jié)構(gòu)形態(tài)及微疇的變化規(guī)律。最后原位測量了PMN-0.33PT單晶31振子壓電性能對(duì)極化電場和溫度的響應(yīng),為找出理想的極化條件提供參考依據(jù),并結(jié)合疇結(jié)構(gòu)分析了壓電性能與疇結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)聯(lián)。本論文的研究成果將為PMN-x PT單晶的巨壓電性來源提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),并促進(jìn)壓電性能和疇結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性的研究。推進(jìn)壓電單晶材料領(lǐng)域的工程疇技術(shù)被人類更靈活的運(yùn)用。
【圖文】：

以隨外加極化電場的作用下發(fā)生反轉(zhuǎn)，故說，物體是否具有鐵電性很大程度上是由其些非中心對(duì)稱點(diǎn)群結(jié)構(gòu)的物質(zhì)才可能具有滯回線特征觀特征就是電滯回線[8]，如圖 1-1 鐵電體交變電場變化曲線。極化電場滯后于外加順電體的特征。當(dāng)沿某一方向電場從 0 變大并達(dá)到飽和。然后外加電場逐漸減小，的路徑不重合。在外加電場為 0 時(shí)，極化繼續(xù)反向外加電場并逐漸增大，當(dāng)反向電場此時(shí)的電場強(qiáng)度稱為矯頑場。即鐵電體的。完成整個(gè)循環(huán)過程最終的閉合曲線類似觀特征，如果樣品中有缺陷、空間電荷及

圖 1-2 弛豫鐵電體和普通鐵電體介電溫譜[9]的點(diǎn)群對(duì)稱性以具有鐵電性很大程度是由其晶格對(duì)稱性決定的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的固體稱為晶體。晶體又分為單晶體和子或離子都呈周期性規(guī)則排列。多晶是由無數(shù)個(gè)，通常我們所說的壓電陶瓷就是多晶體。所有晶自身特征的平行六面體單胞重復(fù)組成，稱為布拉的周期性和對(duì)稱性。這些布拉菲格子分為七個(gè)晶系方、三方和立方晶系。而依據(jù)諾埃曼原則，，即晶在晶體點(diǎn)群的對(duì)稱性中，這些不同晶系的物理性構(gòu)的晶體具有不同的宏觀對(duì)稱操作，這些操作保觀對(duì)稱操作包含旋轉(zhuǎn)、中心反演、鏡象反演、像平移對(duì)稱性，使得旋轉(zhuǎn)操作只能有一階、二階、中心反映是陣點(diǎn)相對(duì)對(duì)稱中心的反映；鏡象反映
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB34

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本文編號(hào)：2551868