(PbBa)(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电/弛豫型铁电相界陶瓷的相变与介电、热释电性质

通过对(Pb087Ba01La002)(Zr06TixSn04-x)O3(004≤x≤020)固溶体的介电和偏压热释电性质的研究发现,当Ti含量004≤x≤007时,材料是反铁电四方相,而当009≤x≤020时,材料向弛豫型铁电体转化.在温度Ti含量相图中,x=009附近形成了反铁电铁电顺电三相共存点(Ttr).该点的相变温度最底;对于004≤x≤007的反铁电四方相,低温下呈现介电弛豫特征,并可被外电场诱导为亚稳铁电态,温度升高时,亚稳铁电→反铁电相变,反铁电→顺电相变引起两个热释电流峰,偏置电场下峰位和峰强均发生移动,在温度电场相图中也形成了铁电反铁电顺电三相点.从复杂化合物纳米相分离的观点和晶格动力学出发,讨论了相变与电学性能随Ti含量(x)和外电场(E)变化的物理机理. 关键词： 反铁电/弛豫型铁电相界 介电性能 偏压热释电性质 铁电-反铁电-顺电三相点     

PLZST反铁电陶瓷电场诱导相变与相稳定性的研究

在三方铁电(FE)-四方反铁(AFE)的准同型相界附近制备了一系列组份为(Pb_0.97La_0.02)(Zr_1-x-ySn_yTi_x)O₃(x=0.09或0.1;0.16≤y≤0.38)的反铁电陶瓷.研究了Sn含量y对电场诱导AFE→FE相变电场E_c、反铁电双电滞回线损耗ΔE、以及温度诱导FE→AFE相变温度T_FE，AFE→顺电(PE)相变温度T_c的影响.沿AFE-FE相界Ti含量一定的条件下，E_c随着Sn含量y的增加而增大，ΔE减小，T_FE与T_c均降低.场诱相变的回线参量E_c，ΔE与相变温度T_FE和T_c相关联.在直流偏压下用原位X-射线衍射表征了相变时晶格结构的变化，结果表明，当电场达到AFE→FE相变临界场时，伴随相变的发生，晶格结构由四方相转变为三方相，晶胞体积增大. 关键词：     

PNZST:AlN复合陶瓷局域应力场增强热释电性能机理

通过两步固相反应烧结法制备了(1-x)Pb_0.99Nb_0.02[(Zr_0.57Sn_0.43)_0.94Ti_0.06]_0.98O₃:xAlN ((1-x)PNZST:xAlN,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4))复合陶瓷,系统研究了复合陶瓷晶体结构、微观形貌、畴结构演变以及铁电、介电和热释电性能等.实验结果表明:基于两相之间热膨胀系数失配产生的局域应力场有效调控了畴结构组态和相结构演变,在室温附近构建了铁电/反铁电相界,继而在温度场作用下表现出优异的热释电性能;当x=0.1时,在近人体温度37℃时其热释电系数p达到最大值3.30×10^-3 C/(m²·K),电流响应优值F_i=3.16×10^-9 m/V,电压响应优值F_v=0.613 m²/C,探测率优值F_d=4...     

铁电磁体Pb(Fe1/2Nb1/2)O3相变特征

借助与示差扫描量热法、磁化率测量、电子自旋共振、铁电与介电性质测量及电子衍射系统地研究了Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃(PFN)的电、磁性质和相变特征．结果表明发生在380K附近的顺电－铁电转变和发生在145K附近的顺磁 反铁磁转变分别为一级相变和二级相变或弱一级相变．在室温下,PFN的剩余极化与矫顽场分别为11.5μC/cm²和3.04kV/cm.介电测量表明PFN的顺电-铁电相变为弥散型相变．其弥散指数为1.62.电子衍射表明Fe³⁺与Nb⁵⁺离子在B位置上是无序分布的,正是这种与无序分布相关联的成分涨落导致铁电相变的弥散性. 关键词：     

(Pb0.97La0.02)(Zr0.65Sn0.35-xTi x)O3反铁电陶瓷的热膨胀性质

在-100—200℃温度范围内，测量了(Pb_0.97La_0.02)(Zr_{0.65< /sub>Sn0.35-xTix)O3(PZST，0.1≤x≤0.14)反铁电陶 瓷的热膨胀性质.实验结果表明，组分在0.1 ≤x≤0.12的试样室温下为反铁电(AFEt)四方相，热膨胀系数(α)在低温段发生 “弯曲” ，而变温x射线衍射谱(XRD)显示材料保持四方相结构；当Ti含量在0.125≤x≤0.14时，室温 下是铁电三方相(FER)，温度升高时FER→AFEt相变体 积收缩，AFEt→立方顺电(PE c)相变体积增大；变温XRD谱证明了材料相结构随温度的转变过程.用多元复杂 化合物存在 纳米线度组分非均匀的观点解释了热膨胀性质随Ti含量演化的物理机理，并得到了该系统的 温度-Ti(x)含量相图. 关键词： 热膨胀性质 铁电/反铁电相界 反铁电陶瓷 PZST}     

等静压和温度诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷相变和介电性能研究

研究了等静压和温度诱导掺镧La的Pb(Zr,Sn,Ti)O₃(PLZST)陶瓷材料的铁电反铁电相变、介电压力谱和介电温度谱,研究了温度对压致相变和介电压力谱的影响,结果发现温度使铁电反铁电相变压力降低,介电压力谱具有明显的扩散相变和频率弥散的特点;研究了等静压对介电温度谱的影响,结果表明等静压使铁电反铁电相变温度降低,反铁电顺电相变温度升高.这些现象有利于丰富和拓宽人们对温度和压力诱导的多组元弛豫型铁电体和弛豫型反铁电体扩散相变和弛豫行为的认识和理解. 关键词： 等静压和压致相变 铁电反铁电相变 介电压力谱 介电温度谱     

钛酸锶钡材料在外加电场作用下的拉曼光谱研究

采用传统的固相反应烧结方法制 备Ba_xSr_1-xTiO₃（0.40≤ x ≤0.70）陶瓷,借助于Raman散射光谱,研究了陶瓷样品在不同原位电场作用下Raman振动模式的变化,观察到居里温度附近显著的电场诱导的四方–立方相之间的转变. 结果表明A₁（TO₃）和E（TO₄）两种振动模式与晶体的结构存在密切的联系,这两种模式源于O-Ti-O沿晶格中c轴的方向和ab面内的振动. A₁（TO₃）/E（TO₄）之间Raman峰的相对强度比,随外加场强的增加明显升高,顺电相逐渐转变为铁电相,晶格的畸变越来越明显,其宏观性能上表现为介电常数的降低,可调率的增加. 同时对居里温度附近电场诱导的结构相变对顺电相下介电非线性的贡献进行了探讨. 关键词： 钛酸锶钡 Raman散射光谱 结构相变     

Pb(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷场诱相变性能的改进

为了获得场诱反铁电(AFE_t)—铁电(FE_Ｒ)相变临界电场E_{f小、电滞ΔE小、场致应变x适当的反铁电陶瓷,对Pb(Zr, Sn, Ti)O3采用Ba ^2＋置换Pb^2＋,同时在四方反铁电相AFEt—三方铁电F EＲ相界附近调节Ti/Sn比,来控制FEＲ-AFEt,AFEt关键词： Pb(Zr Sn 3基反铁电陶瓷')" href="#">Ti)O3基反铁电陶瓷 场诱相变 场致应变 掺杂改性}     

Si掺杂HfO_2薄膜的铁电和反铁电性质

通过改变Si掺杂量制备出了具有显著铁电和反铁电特征的HfO2纳米薄膜,对其电滞回线、电容-电压和漏电流-电压特性以及物相温度稳定性进行了对比研究.反铁电薄膜的介电系数大于铁电薄膜,在电场加载和减载过程中发生的可逆反铁电-铁电相变导致了双电滞回线的出现,在室温至185℃的测试温度范围内未出现反铁电→顺电相变.在电流-电压特性测量时观察到的负微分电阻效应归因于极化弛豫等慢响应机理的贡献.     

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     

Can an electric field induce an antiferroelectric phase out of a ferroelectric phase?

It has been widely accepted that electric fields favor the ferroelectric phase with parallel electric dipoles over the antiferroelectric phase. With detailed measurements in polycrystalline ceramics of Pb(0.99)Nb(0.02[(Zr(0.57)Sn(0.43)(1-y)Ti(y)](0.98)O(3), we demonstrate in this Letter that electric fields can induce an antiferroelectric phase out of a ferroelectric phase, i.e., trigger an apparently unlikely ferroelectric-to-antiferroelectric phase transition. We suggest that it is caused by the volume contraction from the converse piezoelectric effect at the coercive field with a reversed polarity.     

直流偏压对压力诱导反铁电陶瓷去极化性能的影响

采用掺铌的锆钛锡酸铅（PNZST）反铁电陶瓷作为研究对象,研究了不同的直流电场作用下,等静压力诱导极化态反铁电陶瓷发生去极化过程（同时发生铁电/反铁电相变）的规律.当极化态样品两端电场强度为6 kV/cm时,去极化压力为128.8 MPa;当极化态样品两端电场强度为-6 kV/cm时,去极化压力为74.2 MPa.在与极化电场方向相反的外加电场作用下极化态样品具有较小的去极化压力.讨论了外加直流电场影响极化态反铁电陶瓷去极化压力的内在机理.得到了不同外置电场下的去极化压力,并绘制了该材料的外加直流电场（< 关键词： 去极化 反铁电体 相变     

Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法计算了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3五层超晶胞的顺电相和铁电相的电子结构.由态密度、电子密度和能带结构的计算结果发现顺电相下钛氧八面体Ti-O6和锆氧八面体Zr-O6在铁电相中分裂为由1个O1离子和4个O2离子组成的金字塔结构Ti-O5和Zr-O5;与顺电相相比,铁电相中钛离子的3d电子和氧离子的2p电子存在更强的轨道杂化,这种杂化降低了离子间的短程排斥力,使得具有铁电性的四方结构更为稳定,而且钛离子与氧离子的相互作用对于铁电相Pb(Zr0.4Ti0.6)O3沿c轴自发极化的贡献大于锆离子与氧离子的相互作用;由电子密度的分布可推断立方结构的Pb-O键呈现离子键特征,而铁电相下Pb-O键则有较大的共价成分,铅离子与氧离子的这种轨道杂化对Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的铁电性起重要作用.所得结果对深入理解Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电性的微观机理具有参考价值.     

基于相变换能机理的反铁电陶瓷水声换能器初探

阐述了改性锆锡钛酸铅Pb(Zr,Sn,Ti)O3(PZST)反铁电陶瓷作为一种基于相变换能机理的大应变电致伸缩材料的性能特征以及作为水声换能器新型有源材料的优势。采用掺镧改性锆锡钛酸铅PbLa(Zr,Sn,Ti)O3(PLZST)反铁电陶瓷材料首次设计制作了纵振式反铁电陶瓷水声换能器。试验结果表明,PLZST反铁电陶瓷用于水声换能器研制在技术上是可行的,与压电陶瓷换能器比较,目前反铁电换能器样品的等效发射电压灵敏度提高3~5dB以上。根据实验情况,认为在发射电压灵敏度和声源级方面具有进一步提升的潜力。     

等静压诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3陶瓷铁电-反铁电相变性能研究

 研究了等静压诱导掺镧La的Pb(Zr,Sn ,Ti)O₃（PLZST）陶瓷材料的铁电-反铁电相变和介电压谱,结果发现介电压谱具有明显的扩散相变和频率弥散的特点,这一现象有利于拓宽人们对压力诱导的多组元弛豫型铁电体的扩散相变行为的认识和理解。     

Induced Phase Transition in PbMg1/3Nb2/3O3–xPb(Zr0.53Ti0.47)O3 Transparent Ceramics

Physics of the Solid State - Time dependences of permittivity and optical transmission in the Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–xPb(Zr0.53Ti0.47)O3 (x = 16, 23, and 33%) transparent ferroelectric ceramics are...     

Phase transitions in PbZrxTi1_XO3 with up to 3% Ti content

Abstract

On the basis of investigations of dielectric, pyroelectric and piezoelectric properties and by differential thermal analysis, the existence of a ferroelectric phase and of A ? F and F ? P phase transitions in Pb/Zr _x Ti_1-x /O₃ samples, containing up to 3% Ti, were determined.

It has been shown that a ferroelectric state appears despite the lack of doping and despite the lack of external factors. The introduction of Ti causes a lowering of the energy barrier between the A and F states. The results verify a cluster mechanism for the appearance of an F state in the antiferroelectric PbZrO₃ matrix.     

Isotropic to ferroelectric and antiferroelectric liquid crystals phase transitions

This review is an attempt towards a unified picture of the direct transitions from the isotropic liquid to ferroelectric and antiferroelectric liquid crystalline phases formed by rod-like and bent-core molecules. The Landau–Ginzburg theories of the phase transitions between the isotropic liquid to ferroelectric and antiferroelectric liquid crystalline phases in compounds composed of chiral rod-like molecules and achiral bent-core molecules are presented. This includes a discussion of the nature of the order parameters and the nature of the various types of phase transitions. The various predictions are compared with the available experimental results.     

Phase diagram of pb(Zr,Ti)O3 solid solutions from first principles

A first-principles-derived scheme that incorporates ferroelectric and antiferrodistortive degrees of freedom is developed to study finite-temperature properties of Pb(Zr1-xTix)O3 solid solution near its morphotropic phase boundary. The use of this numerical technique (i) resolves controversies about the monoclinic ground state for some Ti compositions, (ii) leads to the discovery of an overlooked phase, and (iii) yields three multiphase points that are each associated with four phases. Additional neutron diffraction measurements strongly support some of these predictions.