铁电晶体PbxBa1-xNb2O6和掺Li,Na的PbxBa1-xNb2O6的结构和电弹张量的测定

用提拉法从熔体中生长出Pb_0.37Ba_0.63Nb₂O₆和Pb_0.30Ba_0.533Na_0.306Li_0.028Nb₂O₆两种铁电单晶。用X射线衍射方法分析了两种单晶的结构,结果表明,室温时两种晶体都属于四方晶系点群4mm。测定晶格参数得PBN晶体的a=12.493?和c=3.98?;掺Li,Na的PBN晶体的a=12.493?和c=3.970?。测定了两种晶体全部各52个电弹张量的分量,结果表明PBN晶体具有优良的压电性,其中压电系数d₁₅=108×10^-12C/N。这种晶体很有希望用作与厚度切变模式有关的压电换能器材料。掺Li,Na的PBN晶体的介电常数显著降低,而铁电居里点有明显的提高。 关键词：     

Pb_(0.37)Ba_(0.63)Nb_2O_6晶体的线性电光效应

用干涉法首次测量了Pb_(0.37)Ba_(0.63)Nb_2O_6晶体的线性电光效应,结果为γ_(99)=70,γ_(13)=6.4,γ_(51)=-146×10~(-12)M/V.     

铁电单晶(K_xNa_(1-x))_(0.4)(Sr_yBa_(1-y))_(0.8)Nb_2O_6的光学性质和线性电光效应

本文介绍铁电单晶(K_xNa_(1-x))_(0.4)(Sr_yBa_(1-y))_(0.8)Nb_2O_6的光学性质和线性电光效应的测量。实验结果表明,这种晶体具有较大的光学双折射,透光范围由4000A到5.6μm。晶体具有低的线性电光调制的半波电压,其电光调制价值指数n_0~3·γ_c高达730×10~(-12)m/V,而激光损伤阈值为600MW/cm~2(4 pps),表明该晶体可作为较大功率激光调制使用的材料。     

Bi_2Pb_2V_2O_(10)的晶体结构

使用X射线单晶衍射法测定了Bi_2Pb_2V_2O_(10)的结构。该晶体属三斜晶系,空间群为C_1~1-P1,单位晶胞内化学式数Z=1,晶胞参数为:a=7.084(4)A,b=7.278(3)A,c=5.587(3)A,α=111.91(5)°,β=95.01(6)°,γ=108.86(4)°,V=245.70A~3,D_x=7.35g/cm~3,μ(MoK_α)=678,94cm~(-1),F(000)=456。用Patterson函数分析及Fo rier技术测定了结构,对原子坐标、各向同性及各向异性热参数进行了最小二乘方修正,R=0.079。结构分析表明,Bi_2Pb_2V_2O_(10)的Pb原子与O原子形成八角十二面体,Bi原子与O原子形成六角多面体。两个共棱的Pb—O多面体与两个共棱的Bi—O多面体相连,并沿bc平面无限延伸。讨论了吸收的影响。最后,将Bi_2Pb_2VO_(10)的结构与Pb_2SO_5的结构进行了比较。     

PbBi_2Nb_2O_9的晶体结构

PbBi_2Nb_2O_9晶体属正交晶系,空间群为D_(2h)~(23)-Fmmm。晶胞参数为a=5.4806(7)A,b=5.4791(7)A,c=25.416(3)A,α=β=γ=90.0(0)°,V=763.2(2)A~3。单位晶胞内化学式数z=4,D_(obs)=7.91g/cm~3,D_x=8.26g/cm~3,μ(Mo,K_α)=678.38cm~(-1),F(000)=1608。用直接法(Multan-78程序)及Fourier方法测定了结构,对结构的原子位置参数、各向同性及各向异性热参数进行了块对角矩阵最小二乘方修正,R=0.107。Nb-O八面体为O_h→C_(4v)型畸变,处于八面体内的Nb原子沿4次轴方向与中心位置偏离0.225A,Nb-O八面体的畸变及Nb原子的这种偏离可能是PbBi_2Nb_2O_9晶体具有铁电性能的主要结构原因。     

铁电晶体(K_(0.20)Na_(0.20)Sr_(0.60)Ba_(0.20))Nb_2O_6全部电弹常数的测定

本文讨论了由作者首次人工合成的新的钨青铜结构铁电单晶(K_(0.20)Na_(0.20)Sr_(0.60)Ba_(0.20))Nb_2O_6全部电弹常数的测量方法和测量程序。第一次发表了该晶体的全部电弹常数及电-机耦合系数等共53个数据。绝大多数的数据是按IRE标准进行测量的。采用了(zxl)45°切片的厚度切变振动模式和(xzt)45°棒的长度扩张模式来测定弹性系数s_(66)~D和s_(13)~D。对实验过程引起的测量误差进行了讨论。     

钙钛石结构Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3的高温高压合成

1961年Bokov和Mylnikova以PbO作助熔剂,从溶体中长出钙钛石结构的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3晶体,且具有铁电性。然而,用一般常压固相反应方法,却得不到钙钛石结构的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3,而只能得到烧绿石结构的Pb_2Nb_2O_7,其固相反应式为 3PbO ZnO Nb_2O_5→Pb_2Nb_2O_7 PbO ZnO。这可能是因为Zn—O间的共价键较强,Zn易于保持为4配位结构。 钙钛石结构为高密度相,ABO_3型钙钛石化合物中B原子配位数为6。高压有利于形成高密度相,使配位数增加。因此,Matsuo等人试图用高压固相反应方法,制备钙钛石结构的Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3 。他们在15—25千巴,600—1100℃进行固相反应,结果得到在     

Mn掺杂Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3单晶微米尺度压电阵列的制备与铁电畴结构研究

超声探头是高端医学超声诊疗设备的核心元件,由弛豫型铁电单晶制备的新型压电器件可显著提高其性能.由于高阵元密度阵列技术与微机电系统迅速发展,传统切割填充法刀缝过宽,难以降低阵元尺寸,无法提高阵元密度,更不利于高分辨率及高频率的应用需求.采用紫外光刻-深反应离子刻蚀工艺的微机械制备方法,可以降低缝宽、提升阵列密度.制备了基于新型、高性能弛豫铁电单晶—Mn离子掺杂0.3Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_3-0.4Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3 (Mn-PIMNT)的微米尺度压电阵列.研究了紫外光刻工艺参数、深反应离子刻蚀工艺参数对压电阵列形貌的影响规律,得到了不同沟道深度与不同压电阵元形状的形成机制以及Mn-PIMNT单晶的刻蚀速率与天线功率、偏置功率及刻蚀气体比例之间的关系规律.得到压电阵列阵元尺寸小于10μm,沟槽深度大于20μm,沟槽宽度小于5μm,侧壁角度高于87°.通过压电力显微镜研究了微米尺度压电阵元的铁电畴结构及电场效应调控.与传统切割填充法相比,本文的加工方法不存在刀缝过宽,可确保单晶晶向,促进了高频率压电单晶复合材料、高密度超声换能器阵列以及新型压电微机械系统的发展.     

Thermoelectric properties of Li-doped Sr_(0.7)Ba_(0.3)Nb_2O_(6-δ) ceramics

Thermoelectric properties of Li-dopedSr_(0.7)Ba_(0.3)Nb_2O_(6-δ)ceramics were investigated in the temperature range from 323 K to 1073 K. The electrical conductivity increases significantly after lithium interstitial doping. However, both of the magnitudes of Seebeck coefficient and electrical conductivity vary non-monotonically but synchronously with the doping contents, indicating that doped lithium ions may not be fully ionized and oxygen vacancy may also contribute to carriers. The lattice thermal conductivity increases firstly and then decreases as the doping content increases, which is affected by competing factors.Thermoelectric performance is enhanced by lithium interstitial doping due to the increase of the power factor and the thermoelectric figure of merit reaches maximum value(0.21 at 1073 K) in the sample Sr_(0.70)Ba_(0.30)Li_(0.10)Nb_2O_6.     

Ba_3Y_2Cu_5O_(15-x)氧化物中的相

样品A和B都是组成为Ba_3Y_2Cu_5O_(15-x),但采用不同的热处理工艺后呈现出不同的导电性能,前者是超导体而后者在77.36K还为非超导体。两种样品都是多相化合物。超导样品A中的主相是具有有序畸变钙钛矿型结构的正交相,其单胞尺寸α=0.386,b=0.389和c=1.159nm,空间群是Pmmm。此外,还含有小量的另一类正交相(称phase- Ⅱ),其单胞尺寸是α=1.231,b=0.740,c=0.571nm,空间群是Pbam。 样品B中的主相仍然是上述的超导相,含有小量的 Phase-Ⅱ。此外,还含有小量的如下三种相:Phase-Ⅲ:正交晶系,α=0.892,b=0.639,c=0.535nm。Phase-Ⅳ:体心立方结构,a=1.822nm。Phase-V:六角晶系,a=b=0.526, c=0.635nm。     

Sb_(1.95)Bi_(0.05)Sr_5Ca_(4.5)O_(14.5)晶体结构及其与掺Sb的Bi系超导氧化物相结构的关系

本文报道了应用助熔剂缓冷法,在 Bi-Sb-Sr-Ca-Cu-O 体系中培养出黄色透明单晶体.通过单晶 X 射线衍射分析,确定该晶体成分为 Sb_(1.95)Bi_(0.05)Sr_5Ca_(4.5)O_(14.5),空间群为 P_m、晶胞参数为 a=5.9000(9)(?) b=5.7738(5)(?),c=11.504(2)(?),β=90.14°.它是由畸变的钙钛矿亚单元堆砌而成,属氧缺陷化合物.本文还讨论了该相同掺 Sb 的 Bi 系超导氧化物中发现的 Bi_3SbSr_4Ca_4Pb_(1-x)Cu_xO_y 相结构的关系,探讨了不稳定的132K 超导相的可能起因.     

Y_(1-x)Gd_xBa_2Cu_3O_(6+y)超导单晶的生长与高压氧退火

利用自助熔生长方法制备YBa_2Cu_3O_(6+y),Y_(0.5)Gd_(0.5)Ba_2Cu_3O_(6+y),与GdBa_2Cu_3O_(6+y),超导单晶。经多次试验,选择它的最佳生长条件。将单晶样品置于高压(～150bar)纯氧中退火,结果使T_c达到90K,说明这种退火对增加T_c很有效。劳埃衍射图进一步证明,样品是高质量单晶。关于它的结构、成份分析与磁性亦作过报道。     

LiErP_4O_(12)的晶体结构

对于盐熔法合成的LiErP_4O_(12)单晶进行了X射线衍射分析。该晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,z=4,晶胞参数为:a=16.229A,b=7.009A,c= 9.524A,β=125.92°。包括把二次消光作为晶体结构参数的全矩阵最小二乘法修正给出1282个独立反射的R=0.058。基本的结构单位为(PO_3)_n的螺旋带,它们由共角的四面体构成。十二面体ErO_8不共有任何O原子,从这意义来说是相互分立的。     

Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/CoFe_2O_4复合薄膜电学、磁学性能的研究

利用射频磁控溅射技术在LaNiO_3/SiO_2/Si基底上制备了Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3/CoFe_2O_4和Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb TiO_3/Co Fe_2O_4/Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3两种复合薄膜.我们采取了三种退火条件对复合薄膜进行退火处理,研究两种复合薄膜的晶体结构、电学和磁学性能.通过对两种复合薄膜的结构的分析,发现两步法退火后得到复合薄膜同时存在纯钙钛矿相和尖晶石相两种结构.铁电性能测试表明,两种复合薄膜均具有较好的铁电性能,其中三层复合薄膜的剩余极化强度Pr最大可以达到14.9μC/cm2,这要归因于多层复合薄膜内部的应力-应变效应和界面耦合效应.在电场强度为80 k V/cm的漏电流密度数量级仅10-5A/cm2,其导电机制在高电场区满足Schottky机制.介频性能测试表明:复合薄膜的介频特性较差,双层复合薄膜的介电性能较好,其介电常数εr为1078,其介电损耗tgδ较大,约为0.43.此外,对复合薄膜的磁滞回线测试表明:两种复合薄膜中均存在磁学性能,且双层结构复合薄膜的铁磁性能较大,其饱和磁化强度Ms为119 emu/cm3,剩余磁化强度Mr达到31.6 emu/cm3,矫顽场Hc为1360 Oe.以上测试结果表明,铁电有序和磁有序可以存在于钙钛矿-尖晶石结构当中,通过多层复合和合适退火方式可以增强其铁电和介电性能.     

DyP_5O_(14)晶体的新相

本文首次观察到具有单斜I(P2_1/c)的DyP_5O_(14)晶体,并用光学显微镜,X射线结构分析和红外光谱等方法予以证明。DyP_5O_(14)在室温下存在着mmmF_2/m类铁弹体的单斜I结构,其铁弹相变温度为159±3℃。单斜I的DyP_5O_(14)的晶胞参数,a=8.62A,b=8.84A,c=12.82A,β=90.28°。这一发现是L_nP_5O_(14)晶体结构类型转变的必然结果,并使它们的性质变化规律更加完整。     

Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)体系的物相与超导电性

对Y_(3-x)Ba_xCu_2O_(7-y)(0.3≤x≤2.4)体系材料的低温电阻测量和X射线衍射分析表明:1.0相似文献   

CuO added Pb_(0.92)Sr_(0.06)Ba_(0.02)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.25)(Ti_(0.53)Zr_(0.47))_(0.75)O_3 ceramics sintered with Ag electrodes at 900℃ for multilayer piezoelectric actuator

CuO added Pb_(0.92)Sr_(0.06)Ba_(0.02)(Mg_(1/3)Nb_(2/3))_(0.25)(Ti_(0.53)Zr_(0.47))_(0.75)O_3 ceramics were studied to prepare high-quality multilayer piezoelectric actuators with pure Ag electrodes at 900℃. Cu O addition not only reduced the sintering temperature significantly from 1260℃ to 900℃ but also improved the ceramic density to 7.742 g/cm~3. The 0.7 wt.% Cu O added ceramic sintered at 900℃ shows the remnant polarization(P_r) of 40 μC/cm~2, 0.28% strain at 40 kV/cm, and the piezoelectric coefficient(d_(33)) of 630 pC/N. This ceramic shows a strong relaxor characteristic with a Curie temperature of 200℃. Furthermore, the 0.7 wt.% CuO added ceramic and pure Ag electrodes were co-fired at 900℃ to prepare a high-quality multilayer piezoelectric actuator with a d_(33) of over 450 pC/N per ceramic layer.     

Sm_xLa_(1-x)P_5O_(14)和Dy_xY_(1-x)P_5O_(14)晶体的荧光寿命研究

本文用脉冲衰减法和时间分辨荧光光谱法测量了六种不同稀土离子浓度的Sm_xLa_(1-x)P_5O_4晶体的~4G_(5/2)→~6H_J(J=5/2,7/2,9/2,11/2)四个能级和七种不同稀土离子浓度的Dy_xY_(1-x)P_5O_(14)晶体的~4F_(9/2)→~6H_J(J=15/2,13/2,11/2,9/2)四个能级的荧光寿命和荧光强度。结果指出,在这类晶体中,Sm~(3+)和Dy~(3+)的荧光寿命随着离子的浓度增加而变短,存在着严重的荧光浓度猝灭现象。最后还讨论了浓度与寿命,寿命与荧光强度的关系。     

LiNdP_4O_(12)的晶体结构

对于盐熔法合成的LiNdP_4O_(12)单晶进行了X射线衍射分析,该晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,z=4,晶胞参数为:α=16.486A,b=7.073A,c=9.775A,β=126.23°,全矩阵最小二乘法修正给出1251个独立反射的R=0.054,R_ω=0.050,经吸收和次级消光校正后,R=0.048,R_ω=0.043,基本的结构单位是(PO_3)_n的螺旋带,它们由共角的四面体构成,十二面体NdO_8不共有任何O原子,从这意义来说是相互分立的。     

提拉法生长BGS(Bi_(12)Ge_xSi_(1-x)O_(20))系列低声速新单晶

用提拉法,生长了BGS(Bi_(12)Ge_xSi_(1-x)O_(20))系列中六种新的低声速单晶材料。晶体尺寸约为15×15×80mm~3。BGS系列单晶属等轴晶系,23点群,空间群是I23或I2_13二者之一,晶格常数为α≈10.11A。密度在9.20×10~3kg/m~3(BG)至9.30×10~3kg/m~3(BS)之间。(100)方向的纵波声速υ=3.7×10~3m/s,与BG单晶和BS单晶相近。