本文關鍵詞：PLZST陶瓷的相圖及光電特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,鉛基AB03鈣鈦礦材料由于在準同型相界(MPB)附近具有一些些優(yōu)異的性質(如鐵電、反鐵電、壓電與熱釋電)而成為研究的熱門。其中,鋯鈦酸鉛(PZT)系統(tǒng)作為一種典型的鈣鈦礦材料具有某些特殊的性質,如雙電滯回線、大的應力作用、可觀的熱釋電系數(shù)與巨大的電熱效應。這些性質使它們廣泛地應用在高能存儲電容器、高應變傳感器或制動器、紅外探測器與制冷器件等方面。另外,由于PZT很容易通過摻雜改性或調整雜質組分而在很大范圍內調節(jié)其性能,以滿足不同的需求,因此在短短的數(shù)年中,PZT迅速成為壓電材料的主流。相比于母體PZT系統(tǒng),A和B-位摻雜的(PbLa)(ZrSnTi)O3 (簡稱PLZST)材料擁有復雜的相變溫度區(qū)域,而使其相圖結構更加豐富。因此,研究PLZST的相變機制是非常有意義的。然而,目前開展的大量研究是基于微觀結構表征或者以電學為主的宏觀特性研究,通過光學手段來研究相變機制是非常少見的。眾所周知,相變是由于晶體結構發(fā)生變化。晶體結構變化會伴隨電子躍遷與聲子模式的變化,這些變化最終會導致材料光學特性的變化。因此,通過光學特性來研究相變機制是非常合理且具有重要意義的。本論文主要通過變溫橢圓偏振光譜與拉曼散射等光學手段來研究PLZST陶瓷的相變機制。通過研究電子能帶結構與低波數(shù)聲子模式,發(fā)現(xiàn)了兩個特殊的相(無公度相與中間相)并豐富了PLZST陶瓷豐富的相圖。本論文的主要工作如下：(1)通過變溫橢圓偏振光譜實驗研究了不同鑭(La)組分(Pb1-1.5xLax)(Zr0.42Sn0.40Ti0.18)O3 (PLZST 100x/42/40/18)陶瓷的光學性質與相變機制。對復介電函數(shù)的二階導數(shù)進行標準線形擬合得到兩個帶間臨界點(Ecp1和Ecp2),分別位于3.9與5.1 eV。基于帶間臨界點隨溫度的變化規(guī)律,很好地提出了PLZST陶瓷的相圖。此外,在正常公度反鐵電四方相溫度的上方發(fā)現(xiàn)了一個特殊的無公度反鐵電相。該相在居里溫度以下是穩(wěn)定的,隨著溫度降低緩慢地向公度結構演變。這可能是由于無公度疇壁強烈的釘扎效應引起的。該現(xiàn)象可能起源于La摻雜引起的鐵電序與反鐵電序的競爭相互作用。(2)通過X射線衍射與變溫拉曼散射實驗研究了不同鈦(Ti)組分(Pb0.97La0.02) (Zr0.60Sn0.40-yTiy)O3 (PLZST 97/2/60/40-100y/100y)陶瓷的光學聲子模式與相變機制。基于低波數(shù)聲子模式的溫度依賴性,發(fā)現(xiàn)兩個相變(反鐵電正交相-中間相和中間相-順電立方相)并很好地提出了PLZST陶瓷的相圖。其中,中間相可能是反鐵電正交相與鐵電三方相的混相。另外,在高溫順電立方相中,發(fā)現(xiàn)了兩個聲子模式(軟模和非諧跳躍中心模式)。研究得到,隨著溫度降低,在太赫茲波數(shù)范圍,非諧跳躍中心模式分裂成兩個模式。此外,在反鐵電正交相中出現(xiàn)一個反鐵畸變模式。
【關鍵詞】：PLZST陶瓷 帶間臨界點 無公度相 聲子模式 中間相 相圖
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12-15
• 參考文獻15-17
• 第二章 PLZST陶瓷的結構及測量手段17-23
• 2.1 PLZST陶瓷介紹17-19
• 2.1.1 鈣鈦礦型晶體結構17-19
• 2.1.2 PZT相圖19
• 2.2 材料的測試及表征手段19-22
• 2.2.1 橢圓偏振光譜19-20
• 2.2.2 拉曼散射光譜20-22
• 參考文獻22-23
• 第三章 La摻雜PLZST陶瓷的相圖與無公度反鐵電相23-33
• 3.1 La摻雜PLZST陶瓷的相變研究23-30
• 3.1.1 橢圓偏振光譜實驗23
• 3.1.2 PLZST陶瓷的表面形貌和復介電函數(shù)23-25
• 3.1.3 PLZST陶瓷帶間臨界點的溫度依賴性25-28
• 3.1.4 PLZST陶瓷的相圖28-30
• 3.2 本章小結30-31
• 參考文獻31-33
• 第四章 Ti摻雜PLZST陶瓷的低波數(shù)聲子模式與中間相33-44
• 4.1 Ti摻雜PLZST陶瓷的相變研究33-40
• 4.1.1 拉曼散射與數(shù)據(jù)處理33-34
• 4.1.2 XRD結構分析34-35
• 4.1.3 變溫拉曼光譜35-40
• 4.2 本章小結40-41
• 參考文獻41-44
• 第五章 總結與展望44-46
• 5.1 總結44-45
• 5.2 展望45-46
• 附錄Ⅰ 攻讀碩士學位期間科研成果清單及獎勵46-47
• 附錄Ⅱ 致謝47

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1 李強,錢文斌,薛麗紅,甄西合,王琳;PLZST單晶的弛豫結構相變[J];中國有色金屬學報;2005年11期

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1 丁小娟;PLZST陶瓷的相圖及光電特性研究[D];華東師范大學;2016年

  本文關鍵詞：PLZST陶瓷的相圖及光電特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：377735