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(zhuǎn)和傾側(cè)從而產(chǎn)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(jīng)成為鐵電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之—。本次研究工作中,通過(guò)固相反應(yīng)法,合成高質(zhì)量的CTO陶瓷。研究了樣品的極化反轉(zhuǎn)電流,極化反轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)過(guò)程,以及樣品內(nèi)部漏電流特性。發(fā)現(xiàn)測(cè)量頻率對(duì)于樣品的動(dòng)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(lái)越圓滑,剩余極化明顯增加,這主要?dú)w因于漏電流的影響。CTO陶瓷中還發(fā)現(xiàn)了漏電流存在可反轉(zhuǎn)的二極管效應(yīng),這主要是由于束縛電荷和自由移動(dòng)電荷的相互作用引起的。而且我們還對(duì)樣品進(jìn)行了紫外可見(jiàn)吸收光譜測(cè)試,并且發(fā)現(xiàn)和已經(jīng)報(bào)道CTO單晶帶隙值比較,CTO陶瓷的光學(xué)帶隙值要偏小,這是由于陶瓷樣品內(nèi)部存在著大量的缺陷造成的。此外,還通過(guò)固相反應(yīng)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(dòng)態(tài)電滯回線,發(fā)現(xiàn)摻入Li的樣品相對(duì)于純的樣品,剩余極化減小,矯頑場(chǎng)增大。這主要是因?yàn)闃悠窊饺隠i之后,樣品的顆粒尺寸變大,從而使矯頑場(chǎng)增大。對(duì)樣品進(jìn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jié)構(gòu)特征與物理特性
        1.2.1 類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)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?jī)?nèi)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(yīng)法
        2.1.2 溶膠凝膠法
        2.1.3 脈沖激光沉積技術(shù)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(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析
        2.2.2 利用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行表面形貌分析
        2.2.3 X射線光電子能譜(XPS)分析元素價(jià)態(tài)
        2.2.4 TF2000鐵電分析儀對(duì)樣品進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試
        2.2.5 對(duì)樣品進(jìn)行紫外吸收光譜測(cè)試分析樣品的光學(xué)特性
第3章 雜化非本征鐵電體Ca₃Ti₂O₇的極化反轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)以及二極管效應(yīng)研究
    3.1 CTO陶瓷的制備及物理性能測(cè)試
        3.1.1 樣品的制備
        3.1.2 樣品的物理性能測(cè)試
    3.2 樣品陶瓷的物理性能分析
        3.2.1 樣品的晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 樣品的微觀形貌分析
        3.2.3 樣品的動(dòng)態(tài)電滯回線分析
        3.2.4 樣品的漏電流可反轉(zhuǎn)二極管效應(yīng)分析
        3.2.5 樣品的光學(xué)性能分析
    本章小結(jié)
第4章 Li摻雜對(duì)于Ca₃Ti₂O₇的鐵電性與光學(xué)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(cè)試
        4.1.1 樣品的制備
        4.1.2 樣品的物理性能測(cè)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(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 樣品的微觀形貌分析
        4.2.3 樣品的光學(xué)特性分析
        4.2.4 樣品的電學(xué)特性分析
    本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士在讀期間發(fā)表論文
致謝



本文編號(hào)：3943417