作為一種典型的鈣鈦礦材料,鈦酸鉛(PbTi03)及其改性材料由于具有良好的壓電性、鐵電性等從而被廣泛用于鐵電非揮發(fā)性存儲(chǔ)器(FeRAM)、壓力傳感器、高頻壓電濾波器等。近年來,伴隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的迅速發(fā)展,對(duì)鐵電材料的小型化提出更迫切的要求,特別是一維鈣鈦礦鐵電材料。本文首先介紹了一維鈣鈦礦相氧化物的研究現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特性及制備方法;在此基礎(chǔ)上,研究了介孔在PbTi03納米線中引入界面而對(duì)其電輸運(yùn)性能和熱膨脹性能造成的影響。利用高分辨透射電鏡(HRTEM)、球差校正掃描透射電鏡(Aberration-corrected STEM)、電子能量損失譜(EELS)、原位電學(xué)樣品桿(in-situ Electrical holder)、原位冷凍樣品桿(Gatan 671)等設(shè)備和表征方法對(duì)所制備的釹酸鉛納米線進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)表征和性能研究。主要的研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)通過水熱法合成了單晶介孔PbTi03納米線,這種納米線沿著c軸方向生長(zhǎng)。納米線的直徑在50-300nm,長(zhǎng)度在3-15μm的范圍內(nèi),且表現(xiàn)出良好的鐵電性。PbTi03納米線中介孔大小可通過時(shí)間調(diào)制,并且發(fā)現(xiàn)具有分散小孔的Pb...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鈦酸鋇晶胞的（ａ）立方相、順電相和（ｂ和ｃ）四方相、鐵電相的晶格單元

?媽鈦礦結(jié)構(gòu)（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ?ｔｙｐｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）氧化物由地質(zhì)學(xué)家Ｇｕｓｔａｖ?Ｒｏｓｅ發(fā)現(xiàn)。??這種結(jié)構(gòu)的氧化物具有簡(jiǎn)單立方晶格，分子通式可寫為ＡＢ〇３，結(jié)構(gòu)如圖１．１所??Ｖ??黑?ｃ?ｏ?展?ｃ??ｖ?Ｖ／??圖１．１鈦酸鋇晶胞的（ａ）立方相、順電相和（ｂ和....

圖１．３鐵電體電滯回線圖??Ｆｉｇｕｒｅｌ．３?Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｄｉａｇｒａｍ??

通過示波器可以直接觀察到鐵電體的電滯回線。電滯回線通常是由于鐵電體??的極化強(qiáng)度滯后于電場(chǎng)強(qiáng)度造成的，表現(xiàn)為同一電壓下材料具有不同的極化強(qiáng)度。??如圖１．３所示，當(dāng)電場(chǎng)從０點(diǎn)開始增加，鐵電體的極化強(qiáng)度隨之增加，自發(fā)極化??與電場(chǎng)同向的電疇擴(kuò)大，反之則電疇變�。划�(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度Ｅ增大到使....

圖１．４鐵電疲勞前后電滯回線示意圖??

家們?cè)谘芯浚拢幔裕椋茫杈w電性能時(shí)首次發(fā)現(xiàn)極化疲勞現(xiàn)象，隨后引起科研人員廣??泛關(guān)注。在外加交流電場(chǎng)中，鐵電材料中的鐵電疇會(huì)隨交流電場(chǎng)而發(fā)生周期性的??極化反轉(zhuǎn)，然而大多數(shù)鐵電材料的剩余極化都隨循環(huán)次數(shù)的增大減�。ㄈ鐖D１．４??所示），這被稱為鐵電體的疲勞。??Ｐ??｜?ｂｅｆｏ....

圖１．５鐵電相變溫度Ｔｃ與ＢａＴｉ０３納米線直徑的函數(shù)關(guān)系

ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ?Ｊ４３］??鐵電相變溫度（居里溫度，Ｔｃ）隨著納米線直徑（ｄｎｗ）的減小而降低，這是按照ｌ／ｄｎｗ??的比例變化的（如圖１．５）。Ｔｃ低于室溫時(shí)的直徑約為３納米，數(shù)據(jù)外推表明，直??徑ｄｎｗ小至０．８納米的納米線可以在較低溫度下仍具有鐵電性。［４３］他們還提....

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