极化方法对PZT-4压电陶瓷性能的影响

Pb(Zr_1-xTi_x)O₃ (PZT)由于具有优异的综合性能而成为应用最广泛的压电陶瓷。之前研究工作证明了与直流极化(DCP)和交流极化(ACP)相比,采用交流极化和直流极化相结合的方法能进一步提高弛豫铁电单晶材料的压电性能。本工作报道了直流极化、交流极化和交流极化+直流极化后PZT-4压电陶瓷的介电性能和压电性能,探究了直流极化、交流极化和交流极化+直流极化的最佳极化条件。在最佳交流极化+直流极化条件下, PZT-4 压电陶瓷的压电常数(d₃₃)为350 pC/N,相比直流极化(305 pC/N)、交流极化(320 pC/N)分别提高了15%和9%。交流极化后的PZT-4陶瓷样品的应变值(0.08%)高于进行直流极化样品的(应变值0.05%),表明交流极化可以有效提高PZT-4陶瓷的应变值,但是交流极化后应变曲线的滞后增大不利于器件应用,交流极化对硬性压电陶瓷的影响还需要进一步探讨。     

La3+掺杂对Pb(Lu1/2Nb1/2)O3反铁电单晶储能性能的影响

采用顶部籽晶法生长了La3+掺杂Pb(Lu1/2Nb1/2)O3(PLN)反铁电单晶,晶体组分简写为xLa-PLN(x=1;、3;、5;),并详细研究了La3+掺杂对PLN晶体储能性能的影响.通过ICP测试了不同配比晶体的实际掺杂比例,分别为0.3;、1.1;、2.9;.XRD显示该晶体体系为正交相钙钛矿结构,且存在两套超晶格衍射点阵,分别由A位铅离子反平行排列和B位离子有序排列导致.介电温谱给出了晶体的介电常数、介电损耗随温度和频率的变化规律,不存在弥散相变.变温电滞回线显示,该体系均表现出典型的双电滞回线特性,且随着La3+含量的增加,有效储能密度逐渐增大,最高储能密度达到5.1 J/cm3.这主要是由于La3+掺杂导致体系的容忍因子下降,从而增强了反铁电稳定性,最终提高了PLN体系的能量存储密度.     

抗"灰迹"KTP晶体光学性能研究

用改进的熔盐顶部籽晶法生长了KTiOPO4(KTP)晶体并对该晶体进行了抗"灰迹"性能测试.测试表明,在功率密度为120kW/cm2的1064nm激光和10kW/cm2的532nm激光共同照射1000s后, 晶体在633nm处的吸收依然维持在1.05×10-4/cm左右,表明该晶体比普通KTP晶体具有更高的抗 "灰迹"性能.透过率测试表明,用本方法生长的KTP晶体在波长短于500nm的区域比普通KTP晶体有更高的透过率.通过实验测定,得出该晶体在室温下1064nm倍频Ⅱ类相位匹配角θ=90°时φ=24.40°.     

高抗灰迹KTP晶体的折射率测量与比较

利用改进的顶部籽晶熔盐法生长出高抗灰迹KTP晶体,使用自准直法测量了其在不同温度时若干波长下的主轴折射率,根据Sellmeier方程拟合出在测量波长区间内的主轴折射率色散曲线,计算出相应的倍频第Ⅱ类相位匹配方向,并与使用常规熔盐法生长的普通KTP晶体进行了比较.结果表明,高抗灰迹KTP的值始终比常规熔盐法生产的普通KTP大.