铌酸锶钠锂单晶电光、热电、介电和压电性能

文本研究了用提拉法生长的铌酸锶钠锂(Sr₄NaLiNb₁₀O₃₀)晶体的电光、热电、介电和压电性能。其半波电压与温度的关系与晶体中锂含量密切相关。测得其室温下的热电系数与Ba～0.5的Sr_1-xBa_xNb₂O₆晶体相当,～7×10^-8C/cm²·K。已极化的晶体几乎检测不到退极化现象。将其作成热电器件,其探测度D^*不小于1.7×10⁷Hz^1/2·cm/W。文中还描述了其介电和某些压电性能。 关键词：     

铌酸钾钠基(KNN基)无铅铁电薄膜的低温铁电性能

在 SrTiO3 (001 ) 衬 底 上 生 长 SrRuO3 后, 外 延 生 长 的 0. 95 ( K0 .49 Na0 .49Li0 .02 ) ( Ta0 .02 Nb0 .8 ) O3 -0.05CaZrO3 (额外掺杂了2 wt% MnO2 ) 无铅铁电薄膜 ( 简称 KNNLT-CZM) 被系统研究. X 射线衍射结果说明KNNLT-CZM 薄膜具有较高的质量. X 射线光电子能谱 (XPS) 表明部分 K 元素没有进入 KNNLT-CZM 钙钛矿结构晶格中, Mn 元素主要以 Mn2 + 形式存在. 变温电滞回线(P-E) 表明 KNNLT-CZM 薄膜在78 K 到300 K 范围内都拥有极好的铁电性. 以上结果表明此类薄膜在电子器件应用方面具有极大的潜力.     

铌酸钡钠和钽酸锂铁电相变的实地观察

本文报道了用透射电子显微镜实地观察铌酸钡钠和钽酸锂铁电相变的实验结果。在室温电畴的尺寸为0.2—1μm。当温度增加到接近居里点时,形成准规则排列的微畴结构,其尺寸为几百埃,实验结果用稍微修正了的模型进行了解释。在钽酸锂中当接近铁电相变温度时,发现了强烈的辐照损伤,这可能跟相变的软模有关。 关键词：     

铁电晶体铌酸钾

１９４９年,美国贝尔实验室的Ｂ．Ｔ．Ｍａｔ－ｔｈｉａｓ首次报道铌酸钾（ＫＮｂＯ３,以下简称ＫＮ）是一种铁电体［１］．当时正值铁电物理学兴起之时,已发现罗息盐、磷酸二氢钾、钛酸钡等几种晶体具有铁电性．Ｍａｔｔｈｉａｓ根据ＫＮ与钛酸钡在晶体结构上的相似性,推断ＫＮ也应具有铁电性．为了证实这一点,他试图按１８７７年法国人Ｊｏｌｙ报道的方法,用ＣａＦ２作助熔剂来生长ＫＮ［２］,但重复多次未成功．后来?...     

多效应铌酸钾钠基透明铁电陶瓷的制备及性能

透明铁电陶瓷是一类具有电光效应的功能陶瓷,由于其兼具传统陶瓷耐高温、抗腐蚀、高硬度以及优异的机械性能等特性,从而成为光电领域中的关键材料.而当前应用较多的是对环境危害较大的铅基透明铁电陶瓷,因此开发兼具光效应和电效应的无铅透明铁电陶瓷成为研究热点之一.本文在铌酸钾钠基无铅压电陶瓷掺杂改性研究的基础上,采用传统的固相合成法,制备了铌酸钾钠基无铅透明铁电陶瓷(K0.5Na0.5)0.94–3x Li0.06Lax Nb0.95Ta0.05O3 (KNLTN-Lax; x=0, 0.01, 0.015, 0.02),并对其晶体结构、微观形貌、透过率和电学性能进行了研究分析.研究结果表明, La3+掺杂提高了铌酸钾钠基陶瓷的透过率,掺杂量x=0.02的陶瓷样品在可见光范围透过率达到50%,在红外光附近的透过率则接近60%. La3+掺杂量x=0.01时压电常数(d33)达到110 pC/N,机电耦合系数(kp)达到0.267.此外陶瓷样品具有明显的铁电体特征,居里温度高于400℃,呈现出理想的驰豫铁电体特征,是一种有望取代铅基透明铁电陶瓷的环境友好型无铅透明铁电陶瓷.     

铌酸锂铁电畴工程及其应用

铌酸锂晶体是目前最重要的人工晶体之一,被誉为“光学硅”.铌酸锂晶体薄膜是最有应用前景的集成光电子学基质材料之一.在过去几十年的研究中,铌酸锂晶体在材料生长、基础研究和器件应用方面取得了巨大进展.利用铌酸锂晶体畴工程制备的周期极化铌酸锂、波导以及导电畴壁在光频率转换、光开关、光调制以及纳米电子器件等领域有重要应用.本文介绍了铌酸锂微米尺寸和纳米尺寸畴结构的制备方法及7个表征方式,并从3个方面介绍了铌酸锂畴工程的应用及其研究进展.     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理研究了Mn:LiNbO3晶体的电子结构和光学性质。结果表明,Mn掺杂产生了杂质能级,主要由Mn的d态轨道贡献。杂质能级与导带之间的带隙小于理想LiNbO3晶体导带与价带之间宽度,降低了电子跃迁所需能量。同时,掺杂也降低了各原子的电子轨道能量。晶体中最高占据轨道不再是O的2p轨道,而是Mn的d 轨道。掺杂离子在晶体中同时充当电子的施主与受主。静态介电常数在掺杂后有明显的增大。Mn的掺杂使晶体在可见光区域的光学性质产生变化,并使晶体的吸收谱在可见光区域产生吸收峰。     

溶剂变更法生长的TGS单晶的介电和热电性能

用新的溶剂变更法生长TGS单晶,即在TGS水溶液中缓慢加入无水乙醇而使TGS结晶析出。测量了这种方法生长的单晶的电滞迴线、介电常数和热电系数。测量结果表明,与降温法生长的单晶的性能是相同的。 关键词：     

掺铁铌酸锂晶体第一性原理研究

利用第一性原理计算方法研究铁掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质,所有计算采用广义梯度近似下的平面波超软赝势方法,得到如下结论：掺杂产生的杂质能级,主要由铁的d轨道贡献。掺杂降低了电子跃迁所需能量,同时也降低了各原子的电子轨道能量。掺杂离子在晶体中既是电子的施主又是受主。铁的掺杂使铌酸锂晶体的能量损失函数有较大的增加,对光存储的效率有一定影响。铁的掺杂使晶体的光学性质在可见光低能范围发生变化,吸收谱在可见光区域产生吸收峰,有利于晶体全息存储的应用。     

锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4mol%Hf4+的LiNbO3:Fe:Hf系列晶体([Li]/[Nb]比变化)为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf4+的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe2+]/[Fe3+]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe2Li+数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.     

钨青铜型结构铁电体的低温扩散相转变

对六种钨青铜结构的铌酸盐铁电晶体进行了从15K到室温范围的介电特性及热电特性的研究。分析其介电特性和热电特性与极化电场的关系,用X射线粉末衍射进行佐证。证实在50—70K的范围内,SBN,PBN,KNSBN三类铁电钨青铜型铌酸盐晶体均存在着一个新的相变。相变是由点群4mm铁电相到点群mm²铁电相的转变。铁电自发极化方向由四方晶胞的e轴方向转变到正交晶胞的b轴方向。介电特性的高频及低频测量表明该相变具有扩散(或称瀰散)型特征。比热的实验结果证明相变是属于高于一阶相变的高阶相变。对相变前 关键词：     

钨青铜型结构铁电体的低温扩散相转变

对六种钨青铜结构的铌酸盐铁电晶体进行了从15 K 到室温范围的介电特性及热电特性的研究. 分析其介电特性和热电特性与极化电场的关系, 用x 射线粉末衍射进行佐证. 证实在50 一70 K 的范围内, SBN , PBN , KNSBN 三类铁电钨青铜铌酸盐晶体均存在着一个新的相变. 相变是由点群4mm铁电相到点群mm2 铁电相的转变. 铁电自发极化方向由四方晶胞的c轴方向转变到正交晶胞的b 轴方向.介电特性的高频及低频测量表明该相变具有扩散(或称弥散)型特征. 比热的实验结果证明相变是属于高于一阶相变的高阶相变. 对相变前后的晶胞结构提出了一个模型解释. 关键词：     

PZT-8型铁电压电陶瓷的低频介电特性

本文研究PZT-8型多晶锆钛酸铅铁电压电陶瓷,通过介电温度、频率响应谱的研究,对它的损耗机制、弛豫过程、杂质影响等作了讨论,认为,高温时主要是电导损耗起作用,并对如何改进PZT-8型铁电陶瓷的电学性能,提出了相应的设想。 关键词：     

铌酸锶钠锂单晶的生长

铌酸锶钠锂单晶具有优良的电光性能,但它在室温下为亚稳相。生长的晶体降温至1200℃以下要通过共析反应区。我们用提拉法采取大温度梯度生长,在共析反应区较快速降温避免分解等措施,获得最大尺寸为直径10mm,长15mm的单晶。文中讨论了引起开裂的原因及生长过程中遇到的主要问题。 关键词：     

低温氮化硅薄膜的介电性能研究

研究了微波电子回旋共振等离子体化学汽相沉积低温氮化硅薄膜在5—10⁶Hz频率范围内的介电性能．由于低温氮化硅薄膜为具有分形结构的纳米非晶薄膜，致使氮化硅薄膜的介电谱、损耗谱在低频区和高频区具有两种不同的分布规律．在低频区介电谱具有ε′∝ω^n－1₁的关系，ｎ₁在0.82—0.88之间，是电子跳跃导电的结果；在高频区介电谱具有ε′∝ω^n-1₂的关系，n₂在0 关键词：     

片状铌酸锂单晶的生长及其特性

采用润湿导模技术生长出大块的片状铌酸锂单晶,尺寸可达200mm长、20mm宽、3mm厚。经测试,性能与柱状单晶相同。为了做好此项工作,我们测定了铌酸锂熔体的密度ρ_m与表面张力α等物理常数,得出在1270℃时ρ_m=3.57×10³kg/m³,α=204dyne/cm;在1300℃时ρ_m=3.42×10³kg/m³,α=192dyne/cm。 关键词：     

DIELECTRIC AND PYROELECTRIC CHARACTERISTICS AND FERROELECTRIC SOFT MODES IN PbTiO3 POLYCRYSTALS DOPED WITH Ca2+

The effects of Ca²⁺ ions on the structure and dielectric and pyroelectric characteristics of PbTiO₃ polycrystals were investigated. With increasing content of Ca, a decrease in tetragonal axial ratio (c/a) was observed as a consequence of shrinkage of the lattice parameter c. The dielectric constant and pyroelectric coefficient increase and Curie temperature (T_C) shifts toward lower temperature with increasing content of Ca. The theory of ferroelectric soft mode has been developed to illuminate the relationship between the structure and properties of the polycrystal.     

硅、锗中氧的低温红外吸收

在6—300K下,利用红外傅里叶光谱仪研究了400—4000cm^-1间的硅、锗中氧的红外吸收。采用高分辨条件时,分辨率可达0.5cm^-1。研究了在低温下利用硅的1106cm^-1吸收峰和锗的855cm^-1吸收峰探测硅和锗氧含量的探测限和误差。若样品厚度为2cm,估计在20K下,硅中氧含量探测限～9.6×10¹⁴氧原子·cm^-3,锗中氧含量探测限～3.0×10¹⁴氧原子·cm^-3。同时,对不同生长条件下直拉锗单晶的氧含量进行了研究,并与用锂沉淀法所求得的锗中氧含量加以比较。对不同氧含量的硅样品的1106cm^-1吸收峰在6—300K的变化进行了观察和讨论。 关键词：     

玻色型元激发对玻璃低温热学性质的影响

本文提出唯象的玻色型元激发模型,成功地解释低温下(<1K)玻璃的某些反常热力学行为:比热-温度的非线性关系,声速与温度的InT规律,并预测热膨胀系数仍保持为负值. 关键词：     

提拉生长铌酸锶钠锂晶体的组分过冷及提高晶体品质的研究

本文采用厚晶体抛光、腐蚀、显微观察的方法研究提拉法生长晶体的组分过冷。在高温偏光下研究了铌酸锶钠锂晶体的结构转变温度。采用最佳的生长和工艺条件克服了铌酸锶钠锂晶体的组分过冷和内部生长条纹,提高了晶体的光学均匀性。 关键词：