掺铑BaTiO3单晶场致应变特性的研究

系统地研究了掺铑的BaTiO₃单晶在老化后的场致应变性能.研究发现，晶体的场 致应变随老化时间的增加而增大，在老化27天后，在300V/mm的电场下，其双向场致应变可达1.11％；在较小的测试频率下（0.01Hz）也可得到0.95％的可逆的巨大的单向场致应变，在低频范围内，晶体的单向场致应变随测试频率增大而减小；研究晶体老化后的电滞回线，发现其 形状类似于蜂腰磁滞回线.实验结果表明，对BaTiO₃单晶掺杂铑元素可以大大改 善其电致伸缩性能，可能产生新的在超大应变及非线性驱动器中的应用. 关键词： 3单晶')" href="#">BaTiO₃单晶 掺铑 场致应变 老化     

铁电单晶Pb (Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3的高场致应变及其在层叠式驱动器中的应用

通过研究(1_x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O_{3_x}PbTiO3(PMNT)单晶在不同方向、不同组分下高场致应变的特性，确定了〈001〉取向 PMNT单晶（29％≤x≤31%）为制作层叠式驱动器的最佳组分范围，这组分的单晶具有高场致应变、低滞后而且性能较稳定的特点.研究结果表明，在保证应变曲线的线性和低滞后的前提下，将近-2kV/cm的负电场能够运用于〈001〉方向的PMNT晶体上. 40层（每片晶片尺寸为7mm×7mm×0.7mm）PM 关键词： PMNT单晶 场致应变 PMNT驱动器     

由BaTiO3晶体结构相变时的介电特性研究其电场作用下的偶极子偏转路径

在不同频率和偏置电场下测量了BaTiO3晶体从三方相到正交相再到四方相相变过程中的介电温谱.基于BaTiO3晶体在电场作用下的偶极子偏转假设和介电特性实验结果,提出BaTiO3各结构相在电场作用下的偶极子偏转路径可以由其相邻相的介电常数随温度的变化特性表现出来.推断出各结构相的偶极子偏转路径,以及偏置电场对偶极子偏转路径的影响.     

铁电单晶Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3的高场致应变及其在层叠式驱动器中的应用

通过研究(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMNT)单晶在不同方向、不同组分下高场致应变的特性,确定了〈001〉取向PMNT单晶(29%≤x≤31%)为制作层叠式驱动器的最佳组分范围,这组分的单晶具有高场致应变、低滞后而且性能较稳定的特点.研究结果表明,在保证应变曲线的线性和低滞后的前提下,将近-2kV/cm的负电场能够运用于〈001〉方向的PMNT晶体上. 40层(每片晶片尺寸为7mm×7mm×0.7mm)PMNT层叠式驱动器在电场 -1.5-10kV/cm的驱动下,可以获得38.1μm的纵向位移,负载40N的重量后,位移量减为34μm.     

Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的预相变应变、磁致伸缩和磁化强度测量,系统研究了近正配分比Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性.在自由样品中观察到预马氏体相变应变.在预相变点,沿[010]方向施加大小约为80kA/m的磁场,在晶体母相的[001]方向上获得了高达505ppm的磁致伸缩,该值是相同条件下晶体母相磁致伸缩量的5倍多.同时,报道了不同方向磁场对预相变应变干预的结果.利用软模凝结的概念和依据单晶生长的特点,分析了预相变应变产生的机理.而磁场干预预相变应变的机理是磁场增大的磁弹耦合导致的晶格形变与材料内禀形变的竞争.利用磁性测量结果证实和解释了预相变过程中[001]和[010]轴方向间进一步增大的各向异性.进而对磁场沿[001]和[010]两个晶体学方向所导致的应变特性的差别,包括最大磁致伸缩、饱和预相变应变、饱和场等,进行了分析和讨论.     

弹性表面波用LiTaO3晶体的生长

x-切112°y方向的LiT_2O_3晶体具有优良的SAW性能,特别适用于制作TV-PTF滤波器,是目前最好的基片材料之一.为了提供优质而经济的基片材料,用铂铑坩埚在N_2气氛中成功地生长了直径40—45mm,长度50—60mm的LiTaO_3晶体.D/D≈0.6,得料率达50％以上.本文对大直径LiTaO_3晶体生长的热场及工艺条件进行了探讨,并测试了所生长晶体的压电、介电、弹性常数和表面波性能.     

镁合金的阻尼性能研究

本文对铸态纯镁及Mg-Zr合金的阻尼性能随Zr含量、频率、应变振幅和温度的变化进行了研究.结果表明,Zr含量对阻尼性能有较大影响.纯镁及Mg-Zr合金的内耗Q-1随着频率(3×10-3～5 Hz)的增加而下降,随着应变振幅的增加而增大,随着温度的升高而增大并出现内耗峰.     

Ni50.5Mn24.5G25单晶的预马氏体相变特性

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的预相变应变、磁致伸缩和磁化强度测量，系统研究了近正配分比Ni505Mn245Ga25单晶的预马氏体相变特性.在自由样品中观察到预马氏体相变应变.在预相变点，沿[010]方向施加大小约为80kA/m的磁场，在晶体母相的[001]方向上获得了高达505ppm的磁致伸缩，该值是相同条件下晶体母相磁致伸缩量的5倍多.同时，报道了不同方向磁场对预相变应变干预的结果.利用软模凝结的概念和依据单晶生长的特点，分析了预相变应变产生的机理.而磁场干预预相变应变的机理是磁场增大的磁弹耦合导致的晶格形变与材料内禀形变的竞争.利用磁性测量结果证实和解释了预相变过程中[001]和[010]轴方向间进一步增大的各向异性.进而对磁场沿[001]和[010]两个晶体学方向所导致的应变特性的差别，包括最大磁致伸缩、饱和预相变应变、饱和场等，进行了分析和讨论. 关键词： 预马氏体相变 应变 磁致伸缩 磁弹耦合     

应变加载下Si纳米线电输运性能的原位电子显微学研究

半导体纳米材料超大的弹性极限使其物理性能具有很宽的调谐范围,被认为是应变工程理想的研究材料,引起了人们广泛的关注.本研究中,利用聚焦离子束技术从p型Si的单晶薄膜上切割出?100?取向的单根纳米线,在透射电子显微镜中利用纳米操控系统对其加载弯曲形变,同时实时监测其电流-电压曲线的变化,研究弯曲应变对其电学性能的影响.结果表明,随着应变的增大,纳米线输运性能明显增强,当应变接近2%时,输运性能随应变的提升接近饱和;当应变达到3%以后,输运性能有时会略微下降,这可能由塑形事件导致的.本实验结果可能会对Si应变工程起到重要的参考意义.     

应变对纤锌矿结构GaN电子结构及光学性质的影响

使用第一性原理密度泛函理论（DFT）框架下的广义梯度近似（GGA+U）方法计算单轴应变对纤锌矿结构GaN的键长、差分电荷密度、电子结构以及光学性质的影响.结果表明：带隙随应变的增加而减小，压应变在（-1%~-3%）范围内变化时带隙变化不明显，压应变超过3%时带隙随应变的增大显著减小.光学性质研究表明，应变对介电函数虚部峰的位置和大小都产生影响，静态介电常数随应变的增大而增大；应变使GaN的吸收系数减小.