多鐵性材料指的是具有多種基本鐵性(鐵電性、鐵磁性和鐵彈性)的材料,雜化非本征鐵電體Ca3Ti2O7由于氧八面體的旋轉和傾側從而產生鐵電性,這為合成室溫多鐵性材料開辟了新的道路,目前已經成為鐵電領域的研究熱點之—。本次研究工作中,通過固相反應法,合成高質量的CTO陶瓷。研究了樣品的極化反轉電流,極化反轉動態(tài)過程,以及樣品內部漏電流特性。發(fā)現測量頻率對于樣品的動態(tài)電滯回線影響很大,隨著頻率的降低,P-E曲線形狀變得越來越圓滑,剩余極化明顯增加,這主要歸因于漏電流的影響。CTO陶瓷中還發(fā)現了漏電流存在可反轉的二極管效應,這主要是由于束縛電荷和自由移動電荷的相互作用引起的。而且我們還對樣品進行了紫外可見吸收光譜測試,并且發(fā)現和已經報道CTO單晶帶隙值比較,CTO陶瓷的光學帶隙值要偏小,這是由于陶瓷樣品內部存在著大量的缺陷造成的。此外,還通過固相反應法制備了 Li摻雜的(Ca1-xLix3Ti2O7(x=0,0.01,0.03)陶瓷樣品。分析樣品的動態(tài)電滯回線,發(fā)現摻入Li的樣品相對于純的樣品,剩余極化減小,矯頑場增大。這主要是因為樣品摻入Li之后,樣品的顆粒尺寸變大,從而使矯頑場增大。對樣品進...

【文章頁數】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 多鐵性材料概述
        1.1.1 多鐵性材料的發(fā)展歷程
        1.1.2 鐵電性與磁性的互斥行為
        1.1.3 鐵電性與磁性共存的途徑
    1.2 雜化非本征鐵電體的結構特征與物理特性
        1.2.1 類鈣鈦礦結構Ruddlesden-Popper型氧化物
        1.2.2 層狀鈣鈦礦Ca₃Ti₂O₇的物理特性
    1.3 本文的選題意義和研究內容
第2章 樣品的制備和性能表征
    2.1 CTO樣品的主要制備方法
        2.1.1 固相反應法
        2.1.2 溶膠凝膠法
        2.1.3 脈沖激光沉積技術鍍膜法(PLD)
    2.2 CTO主要表征方法
        2.2.1 利用X射線衍射法進行物相結構分析
        2.2.2 利用掃描電子顯微鏡(SEM)進行表面形貌分析
        2.2.3 X射線光電子能譜(XPS)分析元素價態(tài)
        2.2.4 TF2000鐵電分析儀對樣品進行電學性能測試
        2.2.5 對樣品進行紫外吸收光譜測試分析樣品的光學特性
第3章 雜化非本征鐵電體Ca₃Ti₂O₇的極化反轉動力學以及二極管效應研究
    3.1 CTO陶瓷的制備及物理性能測試
        3.1.1 樣品的制備
        3.1.2 樣品的物理性能測試
    3.2 樣品陶瓷的物理性能分析
        3.2.1 樣品的晶體結構分析
        3.2.2 樣品的微觀形貌分析
        3.2.3 樣品的動態(tài)電滯回線分析
        3.2.4 樣品的漏電流可反轉二極管效應分析
        3.2.5 樣品的光學性能分析
    本章小結
第4章 Li摻雜對于Ca₃Ti₂O₇的鐵電性與光學特性的影響
    4.1 (Ca_1-xLi_x)₃Ti₂O₇(x=0,0.01,0.03)陶瓷的制備及物理性能測試
        4.1.1 樣品的制備
        4.1.2 樣品的物理性能測試
    4.2 (Ca_1-xLi_x)₃Ti₂O₇(x=0,0.01,0.03)陶瓷樣品的物理性能分析
        4.2.1 樣品的晶體結構分析
        4.2.2 樣品的微觀形貌分析
        4.2.3 樣品的光學特性分析
        4.2.4 樣品的電學特性分析
    本章小結
第5章 結論
參考文獻
碩士在讀期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3943417