發(fā)布時間：2017-05-19 04:10

  本文關(guān)鍵詞：PLZST陶瓷的相圖及光電特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,鉛基AB03鈣鈦礦材料由于在準(zhǔn)同型相界(MPB)附近具有一些些優(yōu)異的性質(zhì)(如鐵電、反鐵電、壓電與熱釋電)而成為研究的熱門。其中,鋯鈦酸鉛(PZT)系統(tǒng)作為一種典型的鈣鈦礦材料具有某些特殊的性質(zhì),如雙電滯回線、大的應(yīng)力作用、可觀的熱釋電系數(shù)與巨大的電熱效應(yīng)。這些性質(zhì)使它們廣泛地應(yīng)用在高能存儲電容器、高應(yīng)變傳感器或制動器、紅外探測器與制冷器件等方面。另外,由于PZT很容易通過摻雜改性或調(diào)整雜質(zhì)組分而在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其性能,以滿足不同的需求,因此在短短的數(shù)年中,PZT迅速成為壓電材料的主流。相比于母體PZT系統(tǒng),A和B-位摻雜的(PbLa)(ZrSnTi)O3 (簡稱PLZST)材料擁有復(fù)雜的相變溫度區(qū)域,而使其相圖結(jié)構(gòu)更加豐富。因此,研究PLZST的相變機(jī)制是非常有意義的。然而,目前開展的大量研究是基于微觀結(jié)構(gòu)表征或者以電學(xué)為主的宏觀特性研究,通過光學(xué)手段來研究相變機(jī)制是非常少見的。眾所周知,相變是由于晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。晶體結(jié)構(gòu)變化會伴隨電子躍遷與聲子模式的變化,這些變化最終會導(dǎo)致材料光學(xué)特性的變化。因此,通過光學(xué)特性來研究相變機(jī)制是非常合理且具有重要意義的。本論文主要通過變溫橢圓偏振光譜與拉曼散射等光學(xué)手段來研究PLZST陶瓷的相變機(jī)制。通過研究電子能帶結(jié)構(gòu)與低波數(shù)聲子模式,發(fā)現(xiàn)了兩個特殊的相(無公度相與中間相)并豐富了PLZST陶瓷豐富的相圖。本論文的主要工作如下：(1)通過變溫橢圓偏振光譜實(shí)驗(yàn)研究了不同鑭(La)組分(Pb1-1.5xLax)(Zr0.42Sn0.40Ti0.18)O3 (PLZST 100x/42/40/18)陶瓷的光學(xué)性質(zhì)與相變機(jī)制。對復(fù)介電函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)線形擬合得到兩個帶間臨界點(diǎn)(Ecp1和Ecp2),分別位于3.9與5.1 eV�；趲чg臨界點(diǎn)隨溫度的變化規(guī)律,很好地提出了PLZST陶瓷的相圖。此外,在正常公度反鐵電四方相溫度的上方發(fā)現(xiàn)了一個特殊的無公度反鐵電相。該相在居里溫度以下是穩(wěn)定的,隨著溫度降低緩慢地向公度結(jié)構(gòu)演變。這可能是由于無公度疇壁強(qiáng)烈的釘扎效應(yīng)引起的。該現(xiàn)象可能起源于La摻雜引起的鐵電序與反鐵電序的競爭相互作用。(2)通過X射線衍射與變溫拉曼散射實(shí)驗(yàn)研究了不同鈦(Ti)組分(Pb0.97La0.02) (Zr0.60Sn0.40-yTiy)O3 (PLZST 97/2/60/40-100y/100y)陶瓷的光學(xué)聲子模式與相變機(jī)制�；诘筒〝�(shù)聲子模式的溫度依賴性,發(fā)現(xiàn)兩個相變(反鐵電正交相-中間相和中間相-順電立方相)并很好地提出了PLZST陶瓷的相圖。其中,中間相可能是反鐵電正交相與鐵電三方相的混相。另外,在高溫順電立方相中,發(fā)現(xiàn)了兩個聲子模式(軟模和非諧跳躍中心模式)。研究得到,隨著溫度降低,在太赫茲波數(shù)范圍,非諧跳躍中心模式分裂成兩個模式。此外,在反鐵電正交相中出現(xiàn)一個反鐵畸變模式。
【關(guān)鍵詞】：PLZST陶瓷 帶間臨界點(diǎn) 無公度相 聲子模式 中間相 相圖
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12-15
• 參考文獻(xiàn)15-17
• 第二章 PLZST陶瓷的結(jié)構(gòu)及測量手段17-23
• 2.1 PLZST陶瓷介紹17-19
• 2.1.1 鈣鈦礦型晶體結(jié)構(gòu)17-19
• 2.1.2 PZT相圖19
• 2.2 材料的測試及表征手段19-22
• 2.2.1 橢圓偏振光譜19-20
• 2.2.2 拉曼散射光譜20-22
• 參考文獻(xiàn)22-23
• 第三章 La摻雜PLZST陶瓷的相圖與無公度反鐵電相23-33
• 3.1 La摻雜PLZST陶瓷的相變研究23-30
• 3.1.1 橢圓偏振光譜實(shí)驗(yàn)23
• 3.1.2 PLZST陶瓷的表面形貌和復(fù)介電函數(shù)23-25
• 3.1.3 PLZST陶瓷帶間臨界點(diǎn)的溫度依賴性25-28
• 3.1.4 PLZST陶瓷的相圖28-30
• 3.2 本章小結(jié)30-31
• 參考文獻(xiàn)31-33
• 第四章 Ti摻雜PLZST陶瓷的低波數(shù)聲子模式與中間相33-44
• 4.1 Ti摻雜PLZST陶瓷的相變研究33-40
• 4.1.1 拉曼散射與數(shù)據(jù)處理33-34
• 4.1.2 XRD結(jié)構(gòu)分析34-35
• 4.1.3 變溫拉曼光譜35-40
• 4.2 本章小結(jié)40-41
• 參考文獻(xiàn)41-44
• 第五章 總結(jié)與展望44-46
• 5.1 總結(jié)44-45
• 5.2 展望45-46
• 附錄Ⅰ 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果清單及獎勵46-47
• 附錄Ⅱ 致謝47

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1 李強(qiáng),錢文斌,薛麗紅,甄西合,王琳;PLZST單晶的弛豫結(jié)構(gòu)相變[J];中國有色金屬學(xué)報;2005年11期

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1 丁小娟;PLZST陶瓷的相圖及光電特性研究[D];華東師范大學(xué);2016年

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本文編號：377735