弛豫铁电体材料的内耗研究

内耗测量被证明是研究弛豫铁电体中相变的有效方法之一.我们研究了弛豫铁电陶瓷 (1-x%)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x%PbTiO3 (PMNTx), (0＜x＜33)在低频(0.1 Hz至10Hz)和音频(1 kHz)的内耗.实验表明在铁电微畴的冻结温度出现了一个相变内耗峰和模量的软化,并且随作PbTiO3含量的增加相变逐渐增强,该相变与微畴冻结之间的关系还需作进一步的研究.同时我们还测量到了铁电纳米微畴的反转引起的力学响应,这与其介电响应结果是一致的.     

弛豫铁电体队Pb(Mg,Nb)O3系统中有序畴的生长模型

本文基于有序-无序相变模型,从热力学上给出在的Pb(Mg,Nb)O₃系统中的有序态,同时得到了长程序参量与B位离子组份的关系曲线,并在此基础上,利用电荷平衡条件,在二维平面上和三维空间里分别提出了有序畴的生长模型。计算结果与实验结果基本符合。 关键词：     

The transverse laser induced thermoelectric voltages in step flow growth （1-x）Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 thin films

This paper reports that the transverse laser induced thermoelectric voltages (LITV) are observed for the first time in the step flow growth (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMN-PT,x = 0.20, 0.33, 0.50) thin films deposited on vicinal-cut strontium titanate single crystal substrates. Because lead magnesium niobate-lead titanate is a solid solution of lead magnesium niobate (PMN) and lead titanate (PT), there are two types of signals. One is wide with a time response of a microsecond, and the other superimposed with the wide signal is narrow with a time response of a nanosecond. The transverse LITV signals depend on the ratio of PMN to PT drastically. Under the irradiation of 28-ns pulsed KrF excimer laser with the 248-nm wavelength,the largest induced voltage is observed in the 0.50Pb(Mg1/Nb2/3)O3-0.50PbTiO3 films. Moreover, the effects of film thickness, substrates, and tilt angles of substrates are also investigated.     

Pb(Sc_(1/2)Nb_(1/2))O_3中有序-无序转变和铁电相变的Raman光谱研究

采用wolframite前驱物法制备了Pb(Sc1/2Nb1/2)O3陶瓷。通过调节陶瓷烧结工艺,获得了三种具有不同B位离子有序度的PSN陶瓷。测量了三种陶瓷样品在室温至160°C范围内的Raman光谱随温度变化。结果表明,随着温度的升高,三种不同B位有序度的陶瓷样品中,Raman光谱中位于530 cm-1的F2g模的峰位和半峰宽分别在100°C,85°C和80°C发生了突变,表明陶瓷分别在100°C,85°C和80°C三个温度点发生了铁电-顺电相变。上述结论得到了介电温度谱测量数据的支持。     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3电子结构第一性原理计算及光学性能研究

Ba(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ (BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能, 预示了其在光学领域的应用前景. 本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构, 对其本征光学性能进行分析和预测. 对固相合成六方相BMN的XRD 测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子R_wp=6.73%, 方差因子R_p=5.05%), 在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化. 运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法, 对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算. 结果表明BMN的能带结构为间接带隙, 禁带宽度E_g=2.728 eV. Mg-O和Ba-O以离子键结合为主, Nb-O以共价键结合为主, 费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d 态电子占据, 形成了d-p轨道杂化. 修正带隙后, 计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质. 结果表明, BMN近乎光学各向同性, 在可见光区, 其本征透过率为77%< T <83%, 折射率为1.91< n <2.14, 并伴随一定的色散现象. 实验测试结果与理论计算结果相吻合.     

铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3的磁电性能研究

对铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3单晶样品中的介电和磁性能进行了研究. 认为在其反铁磁相变点观察到的介电常数和损耗的异常来自于自发极化序和自旋序的相互作用引起的磁电耦合. 磁矩与温度的关系曲线在Néel点以下的低温段呈上升趋势,测得的磁滞回线证明有弱铁磁性出现. 对铁电磁体磁电相互作用的Monte Carlo模拟得到与实验类似的结果.     

铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3的磁电性能研究

对铁电磁体Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃单晶样品中的 介电和磁性能进行了研究. 认为在其反铁磁相变点观察到的介电常数和损耗的异常来自于自发极化序和自旋序的相互作用 引起的磁电耦合. 磁矩与温度的关系曲线在Nel点以下的低温段呈上升趋势，测得的磁滞 回线证明有弱铁磁性出现. 对铁电磁体磁电相互作用的Monte Carlo模拟得到与实验类似的 结果. 关键词： 铁电磁体 1/2Nb_1/2)O₃')" href="#">Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃ 磁电耦合 Monte Carlo模拟     

钇和镧掺杂氧化铝陶瓷的热导及其介电弛豫特性研究

采用氧化物固相反应法,制备出纯氧化铝陶瓷及其分别掺杂稀土元素钇和镧的陶瓷样品.测量了样品的结构、介电特性和热导性能;研究了烧结温度对掺杂不同稀土元素的陶瓷样品的性能的影响.X射线衍射结果表明1500℃烧结后陶瓷样品形成了单一的固溶体.而氧化铝的热导率达到8.60W/（m·K）,样品的介电性能稳定.我们发现掺杂Y³⁺和La³⁺的氧化铝陶瓷存在介电弛豫现象,并对该现象进行了机理分析.     

Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷的低温相变扩散与极化弛豫

用弱场介电温谱、热释电流谱、强场电滞回线和变温X射线衍射谱研究了微量La掺杂Pb(Zr,Sn,Ti)O₃(PZST)反铁电(AFEt)陶瓷在-100—180℃温区内的结构与电学特性.弱场介电温谱显示,AFEt陶瓷在低温段(-100—50℃)呈现介电频率弥散(0.1—100kHz)和扩散型相变的特征,而变温X射线衍射谱却表明材料在这一温区内保持四方相结构;低温下经强场作用后,AFEt被诱导为亚稳三方铁电态,介电频率弥散消失.基于多元复杂化合物的组分起伏理论,讨论了PZST AFEt陶瓷 关键词： Pb(Zr Sn 3反铁电陶瓷')" href="#">Ti)O₃反铁电陶瓷 反铁电弛豫 相变 变温X射线衍射     

La0.95K0.05MnO3的低频内耗研究

本文研究了样品La0.95K0.05MnO3的内耗、直流电阻、交流磁化率.发现在20～275K的温度范围内,在0.3T的磁场下有明显的磁阻(MR)效应,温度为259K时MR效应达到极大值26%.在直流电阻测量中发现267K时出现很尖锐的电阻峰;在220K附近出现"肩峰".内耗温度曲线在210K～250K的温度范围有一个很宽的内耗峰;在268K有一个很明显的内耗蜂同时伴随着模量软化,并且由Kissinger关系求出顺磁-铁磁转变的表观激活能Eap=0.53eV(请说明通过什么公式求出什么东西的活化能).     

内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用

运用内耗测量技术系统地研究了空穴型和电子型掺杂锰氧化物的相分离行为。对于La0．67，Ca0．33MnO3样品，在铁磁金属区，内耗温度曲线Q^-1（T）上观察到与电子相分离有关的内耗峰。此外，我们在顺磁区观察到与磁团簇形成有关的内耗峰。磁测量的结果也证明了在顺磁区Griffiths相的存在。采用内耗、电阻和杨氏模量原位测量的方法研究了La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中电流对电荷有序相的影响。较大的电流破坏了电荷有序态，导致电阻率降低，同时杨氏模量也有相应的变化。通过分析表明，在La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中存在相分离行为，即电荷有序相和铁磁金属相共存。对于电子型掺杂的Sr0．8Ce0．2MnO3和Bi0.4Ca0．5MnO3样品，通过内耗实验同样给出了相分离的证据。在外加磁场下的内耗实验表明，Sr0．8Ce0．2MnO3顺磁区的内耗峰起源于非关联的磁团簇的形成。对于电荷有序体系Bi0.4Ca0．5MnO3由于电荷有序和电荷无序畴壁运动而导致的内耗峰被观测到。研究表明，对于空穴型和电子型掺杂锰氧化物，实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO3八面体的Jahn-Teller畸变所导致。实验结果显示了内耗测量技术对研究强关联电子体系Mn基氧化物相分离行为是十分有效的工具。     

Cu-Al-Be合金逆马氏体相变过程中内耗的等温变化研究

本文研究了Cu-Al—Be合金等温逆马氏体相变过程中内耗的变化规律。研究发现，在相变温区，样品内耗值随等温时间的延长而有规律地下降。我们认为，这一现象是由于晶体内部缺陷运动引起的。在等温过程中，点缺陷向界面偏聚,逐渐限制界面移动，引起内耗的下降。     

拉拔珠光体钢时效过程的内耗研究

由于珠光体钢大变形过程中存在渗碳体分解现象，分解的碳原子偏聚于位错芯处，且部分固溶于铁素体，时效过程中渗碳体析出。通过内耗对473K时效的拉拔珠光体钢研究表明，随着保温时间增加，Snoek峰驰豫强度先增后降，而SK峰驰豫强度不断降低，且峰宽变窄。由该结果可知由于大量碳原子存在于位错处，随着保温时间增加，分解后的碳原子先部分扩散溶入铁素体，随后以碳化物形式析出于位错处。时效过程中碳原子的三种分配方式有效的提高了拉拔珠光体钢的力学性能。     

Pb-Sn合金固—液转变过程的内耗行为

在连续升温过程中,测量了Pb-Sn合金的内耗.实验发现：在共晶成分范围内,伴随着Pb-Sn 合金的固—液转变,内耗值出现突然下降.内耗值的下降幅度与Pb-Sn合金成分有关.固—液 转变过程中的内耗是由材料结构变化或弛豫时间变化引起的. 关键词： 内耗 固—液转变 Pb-Sn合金     

LOW-FREQUENCY INTERNAL FRICTION STUDY FOR SrBi2Ta2O9 FERROELECTRIC CERAMICS

Low-frequency internal friction (IF) of SrBi₂Ta₂O₉(SBT) ceramics has been measured at temperatures ranging from 293 to 623 K. Two IF peaks, with their locations around 393 K (P1) and 569 K (P2) (f≈1.58 Hz), respectively, are observed. P1 is found to be associated with a relaxation process with activation energy of 0.97 eV and pre-exponential factor of 3.58×10^-14 s. Peak shape analyses reveal that P1 can be well described by a broadened Debye peak with the width parameter β from 2.70 to 2.92. The mechanism responsible for P1 is proposed to be relaxation of oxygen vacancies near domain walls(DWs). P2 is considered to arise from viscous motion of DWs since it shows characteristics of static hysteresis type. Comparisons for the IF behavior between SBT and Pb(Zr, Ti)O₃(PZT) suggest that in SBT oxygen vacancies are much less localized near DWs than that in PZT. This result provides a possible explanation for the weak DW pinning due to oxygen vacancies in SBT.     

晶界内耗研究的新进展

由不同取向差的纯Al双晶的内耗实验观察到，不同类型晶界的弛豫参量有明屁差别。用耦合模型对内耗数据的分析表明，小角度晶界内耗的基本机制是位错攀移，而大角度晶界内耗的基本机制是晶界扩散。在此基础上，对多晶中晶界内耗的一些特征也作了解释。     

内耗研究的历史评述

通过介绍几位在内耗领域的先驱研究者：C．Zener，葛庭燧，P．G．Bordoni，J．L．Snoek，评述了内耗研究的进展．也介绍了日本研究者的相关工作。     

冶金内耗相关的阻尼峰机理

介绍了作者等近年来，对铁基材料内耗谱和内耗机制，进行的针对性研究和取得的进展；讨论和评述了变形增强Snoek效应、Snoek-Kē-Koester（SKK）阻尼、B变形峰和K色峰等内耗现象机制。还讨论了一些相关的基本问题和有争议的问题。     

Ce, Y-TZP陶瓷的内耗峰和介电损耗峰机制

测量了淬火前后8Ce，0．5Y-TZP陶瓷（稳定剂Y2O3的摩尔分数为0．50％）在室温到250℃温度范围内的内耗行为，并对出现的内耗峰机理进行了研究，发现淬火前后的样品在100℃左右均出现的内耗峰与YZr，VOE偶极子的再取向有关，而淬火后样品出现的高温内耗峰起源于马氏体相变。此外，本文还研究了8Ce，0．5Y-TZP和8Ce，0．75Y-TZP陶瓷在室温到400℃温度范围内的介电损耗，计算了介电驰豫的激活能，结果表明与内耗试验中机械驰豫的激活能一致。