不同温度下Ga3PO7晶体的声表面波特性研究

针对Ga3PO7晶体的压电特性,利用克里斯托夫方程计算了0～120℃范围内7个不同温度点的Ga3PO7的X、Y、Z切型传播角度为0°～ 180°的声表面波速度、机电耦合系数、能流角.结果表明,Z切型的Ga3PO7晶体受温度的影响较大,X和Y切型的温度稳定性相对Z切型较好,且这两种切型的SAW传播速度都与石英晶体相当.X切型中最佳传播角度情况下的机电耦合系数为0.532;,是石英晶体的2倍,而Y切型中最佳情况下的机电耦合系数可以达到1.041;,是石英晶体的4倍多.     

Ga3PO7晶体结构及声表面波特性研究

本文采用第一性原理方法研究了磷酸三镓(Ga3PO7)晶体的几何结构和电子结构.计算了该晶体X,Y,Z切型传播角度为0～180°的声表面波速度,机电耦合系数和能流角.第一性原理研究表明该晶体具有较强的共价键结构特征,其带隙为3.646 eV,属于直接带隙材料.计算结果表明其声表面波速度范围为3620 ～3850m/s,与石英晶体相当,但其Y切型的机电耦合系数最高可达1.075;,是石英晶体的三倍.     

CNGS和CTGS新型压电晶体的声表面波特性研究

本文计算了CNGS和CTGS压电晶体的X,Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角,并与LGS晶体进行了比较,计算结果表明了CNGS和CTGS同LGS一样,同样具有声表面波速度低、机电耦合系数大、存在能流角为零的切型等优点,同时总结出声表面波特性比较好的切型,为CNGS和CTGS的声表面波应用提供了理论依据.     

Sr3NbGa3Si2O14和Sr3TaGa3Si2O14压电晶体的声表面波特性研究

本文编程计算了Sr3NbGa3Si2O14(SNGS)和Sr3TaGa3Si2P14(STGS)压电晶体的X,Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角,与现有实验结果符合的很好.计算结果指出SNGS的(90°,90°,167.5°)、(0°,90°,0°)和(0°,0°,90°),STGS的(90°,90°,170°)和(0°,90°,0°)切型具有机电耦合系数大、能流角为零等优点,制作声表面器件可以优先考虑这些切型.     

不同温度下KTP晶体的声表面波特性研究

针对KTP晶体的压电特性,利用克里斯托弗方程计算了20 ～ 140℃温度范围内Z切型传播角度为0～180°的声表面波速度、机电耦合系数、能流角.结果表明,在20℃,能流角为0°,传播角为90°的情况下,机电耦合系数最高达0.675;,是石英晶体的3倍左右;在140℃,能流角为0°,传播角为90°的情况下,机电耦合系数达到0.60;,约为石英晶体的2倍.     

LGAS晶体的微结构及声表面波特性研究

本文采用第一性原理计算了La3Ga5-xSiAlxO14 (LGAS)压电晶体几何结构、能带和态密度.并研究了其在X、Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数及能流角.当x=0.5时,构建了La3Ga4.5SiAl0.5O14晶体的1×1×2超晶胞结构,发现A1原子替代2d四面体位置的Ga原子时体系总能量最低,体积最小,因此是最稳定的状态.与石英相比,LGAS具有声表面波速度较低、机电耦合系数较大且存在能流角为零的切型等优点.掺Al元素降低了成本但对结构和声表面波特性影响不大.Y切0是较好的切型,可用于制备声表面波器件.     

CTAS和CNAS晶体的声表面波特性研究

本文计算了Ca3TaAl3Si2O14(CTAS)和Ca3NbAl3SiO14(CNAS)压电晶体的X,Y和Z切型的声表面波速度、机电耦合系数.计算结果表明:CTAS和CNAS机电耦合系数最高可达1.04;,是石英晶体(最大0.3;)三倍多,而CTAS晶体的声表面波速度(最小值约为3070 m/s)比石英(最小值为3200 m/s)小4.0;.给出声表面波特性比较好的切型,为CTAS和CNAS的声表面波应用提供了理论依据.     

La3Ga5SiO14单晶的生长、性能及SAW应用

本文综述了新型压电晶体La3Ga5SiO14的最新研究进展,详细讨论了该晶体的生长问题,简单介绍了该晶体的性能及其在SAW和BAW方面的应用,分析了该晶体在压电应用方面的优势.     

La3Ga5SiO14的BAW传播特性

详细推导计算了声体波(BAW)在La3Ga5SiO14(LGS)晶体中分别沿YZ、XY、XZ面传播的纯切变波,准切变波,准纵波的表达式.绘制了LGS晶体在(100)、(010)、(001)这三个主晶面内声的慢度分布曲线图.计算了声速的最大值并与石英进行比较,结果表明LGS晶体的BAW传播速度一般比石英低1000m/s左右.为该晶体在声体波器件等方面的设计和应用提供了一定的理论指导作用.     

La3Ga5SiO14晶体电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势法对La3Ga5SiO14晶体基态的几何参量、能带结构、态密度和光学性质进行了系统的研究.优化了La3Ga5SiO14晶体中原子的内部坐标,利用精确计算的能带结构、态密度和电荷密度等值线分析了晶体的吸收谱、介电函数、折射率,计算结果与实验符合较好,为La3Ga5SiO14晶体材料的分子设计与应用提供了理论依据.     

大尺寸Y方向钽酸镓镧压电晶体生长及性能研究

成功采用提拉法生长了尺寸?80 mm×100 mm的Y方向钽酸镓镧压电晶体,晶体整体透明、无包裹体。采用LCR电桥测量了晶体的相对介电常数,采用谐振-反谐振法测量了压电应变常数。研究了头尾之间性能差异性,头尾频率常数均匀性达到99.95%,表明晶体存在良好的性能均匀性。此外,还对(010)晶面进行了摇摆曲线和频率温度系数测试,测得FHMW和TCF值分别为38.5″、1.23ppm/K。     

Growth and characterization of La3Ga5.5Ta0.5O14 crystal

La₃Ga_5.5Ta_0.5O₁₄ (LGT) crystal was grown by using the Czochralski method. The as‐grown crystal is transparent, free from inclusions and with no cracks. Specific heat, thermal expansion, dielectric constants, transmission spectrum and optical damage threshold of LGT have been measured, and the results show general properties of LGT are similar to that of La₃Ga₅SiO₁₄ (LGS) crystal. The experiment to research the Q‐switch properties of LGT has been performed and the results show LGT possesses smaller electrooptic coefficients than that of LGS and may not be an ideal material used as a Q‐switch. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Czochralski growth and characterization of Dy: La3Ga5.5Nb0.5O14 single crystals

Dysprosium (Dy) doped La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ single crystals were grown by the traditional Czochralski method along z‐axis. The structure of the crystal has been studied by X‐ray powder diffraction method, and the unit‐cell parameters are calculated to be a=8.22070 Å, c=5.12533 Å and V=299.965 ų. The segregation coefficient of Dy³⁺ in La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ crystal was measured by X‐ray fluorescence analysis. For 1 mol% doping level in the melt, the distribution coefficient of Dy³⁺ was determined to be 0.341 wt%. Specific heat, thermal expansion and transmission spectrum of Dy: La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ single crystals have been measured. The fluorescence spectra of Dy³⁺: La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ crystals were measured at room temperature, and there were four emission transitions occurring at 479, 576, 662 and 754 nm, respectively. The fluorescent lifetimes measurement results show 1.0% Dy: La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄ possesses shorter fluorescence decay time (303.4 μs) than does 1.0%Dy:LGS (436.12 μs). (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

退火温度对La3Ga5SiO14薄膜结构及表面形貌的影响

采用脉冲激光沉积技术在Si(100)衬底上制备了La3Ga5SiO14薄膜,并研究了不同的退火温度对薄膜结构和表面形貌的影响.衬底温度为室温时生长的薄膜经过800 ℃以上的高温退火后,由最初的无定形态转变为无规则取向的多晶结构.衬底温度为400 ℃时生长的薄膜经过800 ℃退火处理后呈现无序的多晶形态.当退火温度进一步升高至1000 ℃时,XRD图谱显示薄膜由最初的(220)和(300)两个结晶方向转变为以(200)和(400)为主要取向的多晶结构.表面形貌分析表明:衬底温度为400 ℃时,随着退火温度的升高,薄膜颗粒尺寸逐渐增大,表面无裂纹,而衬底温度为室温时生长的薄膜退火后则出现大量的裂缝、孔洞等缺陷.     

A3BGa3Si2O14(A=Ca,Sr;B=Nb,Ta)晶体研究进展

介绍了一类性能优异、结构有序的新型材料--A3BGa3Si2O14(A=Ca,Sr;B=Nb,Ta)单晶,总结了其研究进展,并对该类晶体的生长、结构、热学、光学和压电性能进行了描述.     

Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3晶体三方相的压电性能研究

以坐标系二次旋转为理论基础研究了PMN-0.33PT晶体三方相的常用压电模量d15、d24、d31、d33、d36和机电耦合系数k15、k24、k31、k33、k36在三维空间的变化规律.通过MATLAB编程求得以上各系数关于坐标系旋转角度的函数表达式,绘制出了它们的三维空间分布图,并一一求得这些系数的最大值,以及与最大值相对应的旋转角.发现除d33和k33外,d31、d36、k31和k36也在空间变化显著.d31和k31旋转后的最大值比原坐标系下的数值分别扩大了15倍和6倍,对应的旋转角分别为(-4.5°/90°)、(22.5°/270°).d36 和k36在原坐标系下不存在,经旋转后的最大值可分别达到1340 pC/N 和0.73.该研究结果对PMN-0.33PT晶体在压电传感器、换能器中的应用具有重要的理论价值.     

Na/Bi配比对0.94(Bi0.5+xNa0.5-x)TiO3-0.06BaTiO3压电陶瓷组织结构与性能的影响

采用传统固相烧结方法制备出0.94(Ri0.5+xNa0.5-x)TiO3-0.06BaTiO3(BNBT6)二元系无铅压电陶瓷(x分别为0,0.08;,0.12;,0.16;,0.24;和0.50;摩尔分数),系统地研究了不同Na/Bi配比对BNT基陶瓷材料物相结构、显微组织和压电、介电性能的影响.结果表明:添加不同的Na/Bi,所制备的BNBT6压电陶瓷组织分布均匀、致密度高,存在三方-四方共存的准同型相界结构,且不同的Na/Bi配比不影响陶瓷的相结构,但其烧结性能及电性能与Na/Bi配比密切相关,当x=0.16;时,BNBT6陶瓷样品的性能最佳,相对密度达到97;,在1 kHz的测试频率下,BNBT6陶瓷样品的压电常数d33为138 PC/N、介电常数εr为1486、介电损耗tanδ为2.1;、机械品质因数Qm为217.