化学共沉淀法制备单相BiFeO3粉体及其高密度单相陶瓷块材的物理性能

通过对Fe3+-Bi3+-NO-3-H2O体系的热力学分析,确定了Bi3+、Fe3+共沉淀范围为p H=7~12。固定p H=11,采用共沉淀法制备了Bi Fe O3的前驱体,经过煅烧得到了单相Bi Fe O3粉体,并进行了粒度和晶体结构的研究。采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)的方法制备出高密度单相Bi Fe O3陶瓷块材并测试了其介电性能和铁电性能。结果表明,陶瓷块材相对密度为96.7%;陶瓷块材在频率为30 MHz时,介电常数ε’为91.9,介电损耗tanδ为0.017;陶瓷块材在室温时具有铁电性。在电场强度为30 k V/cm时,饱和极化强度Ps’=0.40μC/cm2,剩余极化强度Pr’=0.17μC/cm2,矫顽场强度EC=16 k V/cm。放电等离子烧结(SPS)出的陶瓷块材比传统常压烧结制备的陶瓷块材更加致密,介电和铁电性能更加优良。     

La-doped BiFe03： Synthesis and multiferroic property study

A new sol-foam-gel method was developed to fabricate La-doped BiFeO3 muttiferroic materials. It was demonstrated that a gradual increase in the content of La-doped into BiFeO3 results in its structure changing from rhombohedral to orthorhombic. A study of other property changes indicates that La-doping in BiFeO3 enhances its ferromagnetism and ferroelectricity. A temperature-dependent magnetization study suggests that the magnetic property of La-doped BiFeO3 samples varied from antiferromagnetic to ferromagnetic as the content of La-doped into BiFeO3 increased from 0 to 20%. Unique temperature-dependent zero field cooling （ZFC） and field cooling （FC） magnetization behaviors were observed in 15% La-doped BiFeO3 -- its ZFC temperature-dependent magnetization being ferromagnetic and its FC temperature- dependent magnetization being antiferromagnetic. A possible mechanism of such an interesting M-T behavior is discussed.     

YMnO_3薄膜的铁电行为及其纳米尺度铁电畴的研究

六方YMnO_3是一种特殊的多铁性材料,因其具有介电常数低、单一极化轴、无挥发性元素等特点,在磁电领域具有独特的优势,但目前关于YMnO_3薄膜的铁电性特别是畴结构的研究相对较少.本文采用溶胶-凝胶法在Si(100)基片上制备了多铁性YMnO_3薄膜,利用掠入射X-射线衍射、原子力显微镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,用压力显微镜(PFM)技术研究了纳米尺度畴结构及微区电滞行为,并通过I-V,P-E曲线进一步研究了薄膜的漏电流和宏观电滞行为.结果表明,该薄膜为六方钙钛矿结构,YMnO_3晶粒大小均匀并且结晶性较好,薄膜表面粗糙度为7.209 nm.PFM图显示出清晰的电畴结构,结合典型的微区振幅蝴蝶曲线和相位电滞回线,证实该YMnO_3薄膜具有较好的铁电性.由于受内建电场的作用,振幅曲线和相位曲线都向正向偏移,表现出非对称特征.该薄膜的漏电流密度低于10~(-6)A·cm~(-2),因而其电滞回线基本能够达到饱和.     

基于二次谐波产生技术的BaTiO3薄膜对称性研究

光学二次谐波产生技术是研究材料极化特性和对称性的重要工具,利用搭建的显微二次谐波产生光路,对生长在SrTiO_3衬底上的BaTiO_3薄膜样品进行了二次谐波产生测试。结果表明,BaTiO_3薄膜在面内方向具有二重旋转对称性。在四种偏振模式下测量了样品的二次谐波信号,结果表明,随着基频光入射功率的变化,二次谐波强度的图样也发生了变化。当入射光功率为7.5～7.7 mW时,信号发生突变;当入射光功率大于7.5 mW时,水平偏振出射光的二次谐波信号图样主峰减弱,次峰增强。     

功率型压电陶瓷的分类及研究进展综述

功率型压电材料是大功率换能器及压电变压器等的核心功能材料,广泛应用于声纳系统、超声检测、振动控制及其它机电设备等。尽管其组成和制备方法与其他压电材料类似,但特定的使用目的对功率型压电材料提出了特殊的综合性能要求。本文基于对功率型压电陶瓷材料组成的分类归纳,综述了该材料的性能特点、国内外研究进展,并对现存问题和应用前景进行了论述。     

柔性Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜的高温铁电特性

随着柔性电子产品的迅速发展,具有优异铁电和压电性的Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3 (PZT)薄膜在柔性的非易失性存储器、传感器和制动器等器件中有广泛的应用前景.同时,由于外部环境越来越复杂,具有高温稳定特性的材料和器件受到越来越多的关注.本文在耐高温的二维层状氟晶云母衬底上,用脉冲激光沉积技术制备出外延的PZT薄膜,并通过机械剥离的方法,得到柔性的外延PZT薄膜.研究了Pt/PZT/SRO异质结的铁电和压电性及其高温特性,发现样品表现出优越的铁电性,剩余极化强度(P_r)高达65μC/cm~2,在弯曲104次后其铁电性基本保持不变,且样品在275℃高温时仍然保持良好的铁电性.本文为柔性PZT薄膜在航空航天器件中的应用提供了实验基础.     

Relaxor Behaviour and Ferroelectric Properties of （Li0.12Na0.88） （Nb0.9-xWa0.10Sbx）O3 Lead-Free Ceramics

New lead-free ceramics （Lio.12Na0.88） （Nbo.9-x Ta0.10 Sbx） 03 （0.01 × 0.06） are synthesized by solid-state reaction method. The dielectric, piezoelectric and ferroelectric properties of the ceramics are studied. The dielectric constant dependence with temperature and frequency of the ceramic specimen with x = 0.04 shows typical characteristics of relaxor ferroelectrics, and the Vogel-Fulcher relationship is fulfilled. The dielectric behaviour and its relation to the phase transition phenomena are discussed. The polarization hysteresis loops at room temperature are also measured.     

4-羟基联苯4’-甲酸-L-2-甲基丁醇酯的合成

以4-羟基联苯，4-羟基4’-氰基联苯和手性L-2-甲基丁醇为原料，通过三条路线合成了铁电性液晶中间体4-羟基联苯4’-甲酸-L-2-甲基丁醇酯。5步法（醚化、酰化、溴仿、水解和酯化）总收率35．6％；3步法（酰化、溴仿和酯化）总收率50．7％；而以4-羟基-4＇-氰基联苯为原料的一步合成法收率64．4％。中间体和目标产物的结构经^1H NNR和IR确证。