撓曲電效應(yīng)表示的是電極化響應(yīng)與應(yīng)變梯度之間的耦合效應(yīng),相較于壓電效應(yīng),撓曲電效應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn):1.對材料的晶格對稱性沒有要求,廣泛存在于各種介電材料中,且無需外加電場極化;2.撓曲電響應(yīng)具有較好的溫度穩(wěn)定性,不會在退極化溫度以上突然變?yōu)榱?3.撓曲電響應(yīng)具有尺寸效應(yīng),在納米尺度下具有廣闊的研究空間。二十一世紀(jì)以來,微電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展使得人們對器件微型化的需求日益迫切,汽車和航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也使得耐高溫的機(jī)電耦合材料受到更多的青睞。因此,撓曲電效應(yīng)受到了越來越多的關(guān)注,關(guān)于撓曲電效應(yīng)的理論和應(yīng)用的研究也取得了很大的進(jìn)展,但仍然有一些疑問在困擾著研究人員。撓曲電系數(shù)是表征撓曲電響應(yīng)的重要參數(shù),單位為C/m(庫倫/米),根據(jù)Tagantsev的理論研究,撓曲電系數(shù)的大小應(yīng)在10-10C/m左右。但是,在實驗中發(fā)現(xiàn),撓曲電系數(shù)的測量值通常在10-6C/m,遠(yuǎn)大于其理論預(yù)測值。此外,作為撓曲電效應(yīng)的另一個重要參數(shù),撓耦合系數(shù)的測量值也比其理論值大2個數(shù)量級以上。這樣的差異激發(fā)了人們的研究熱情,研究清楚差異產(chǎn)生的機(jī)理,對于探究撓曲電效應(yīng)的來源以及如何增強(qiáng)撓曲電響應(yīng)有著重要意義。雖然已經(jīng)有研究人員提...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 鐵電性
        1.1.1 電滯回線
        1.1.2 居里溫度
        1.1.3 常見的鐵電材料
        1.1.4 弛豫鐵電體
    1.2 鐵電材料的應(yīng)用
        1.2.1 鐵電存儲器
        1.2.2 鐵電制冷器
    1.3 撓曲電效應(yīng)
    1.4 撓曲電效應(yīng)的研究現(xiàn)狀
    1.5 撓曲電效應(yīng)的測量方法
        1.5.1 懸臂梁法測量撓曲電系數(shù)
        1.5.2 三點(diǎn)彎法測量撓曲電系數(shù)
        1.5.3 點(diǎn)環(huán)法測量撓曲電系數(shù)
    1.6 撓曲電效應(yīng)的來源機(jī)理
    1.7 撓曲電材料的應(yīng)用
        1.7.1 撓曲電響應(yīng)增強(qiáng)的壓電納米發(fā)電機(jī)
        1.7.2 壓電超材料
        1.7.3 撓曲電器件
    1.8 本文主要研究內(nèi)容和思路
    參考文獻(xiàn)
第2章 樣品制備及表征方法
    2.1 制備工藝
        2.1.1 實驗原材料
        2.1.2 實驗儀器及設(shè)備
        2.1.3 樣品制備流程
    2.2 基本表征測試
        2.2.1 微觀結(jié)構(gòu)和物相表征
        2.2.2 介電性能表征
        2.2.3 撓曲電性能表征
        2.2.4 鐵電性能表征
第3章 鈦酸鉍鈉基鐵電陶瓷撓曲電效應(yīng)的研究
    3.1 引言
    3.2 自發(fā)極化表面的研究
        3.2.1 實驗方案
        3.2.2 微觀結(jié)構(gòu)和物相表征
        3.2.3 介電性能和鐵電性能的表征
        3.2.4 撓曲電性能的表征和表面效應(yīng)的研究
        3.2.5 不同電極對撓曲電系數(shù)的影響
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 本征撓曲電效應(yīng)的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方案
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD和SEM分析
        4.3.2 BST組分介電和鐵電性能表征
        4.3.3 BST陶瓷的彈性模量
        4.3.4 BST組分撓曲電性能的表征
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3739369