PMN-0.33PT单晶畴结构与压电性能研究

发布时间：2019-10-23 01:37

【摘要】：近年来Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x Pb Ti O3(PMN-x PT)单晶以相对于传统的PZT陶瓷更加优异的压电、机电等性能备受压电材料研究者瞩目。之后更多元系的弛豫单晶被生长出来,各自具有独特的压电性能。不同组分比例的PMN-x PT具有很大的差异,尤其在准同型相界附近的PMN-x PT相对于其他组分具有很高的压电性能。然而其如此高的压电性的来源一直是国际学者研究的前沿问题。大多数认为其特殊畴结构是其弛豫性和巨压电性的重要因素之一。本论文对处于准同型相界的PMN-0.33PT单晶进行了介电、铁电表征,偏光畴结构和微观畴结构进行温度稳定性研究,确定出该单晶的铁电-铁电相变温度和铁电-顺电相变温度,并且研究了宏观和微观畴结构随温度的变化相变过程。通过位移电流初步探索其极化过程。采用偏光显微镜原位观察了PMN-0.33PT单晶宏观畴结构对极化电场和温度的响应,对偏光畴结构随外加电场强度的畴结构演变和相变关系进行了探讨。对极化后的PMN-0.33PT偏光畴结构随温度变化进行了研究,并从畴壁结构和消光角度等方面分析了演变规律。采用压电力显微镜研究不同极化电压和不同温度下的电畴微区,进一步理解微畴结构形态及微畴的变化规律。最后原位测量了PMN-0.33PT单晶31振子压电性能对极化电场和温度的响应,为找出理想的极化条件提供参考依据,并结合畴结构分析了压电性能与畴结构变化之间的关联。本论文的研究成果将为PMN-x PT单晶的巨压电性来源提供实验依据,并促进压电性能和畴结构关联性的研究。推进压电单晶材料领域的工程畴技术被人类更灵活的运用。
【图文】：

以随外加极化电场的作用下发生反转，故说，物体是否具有铁电性很大程度上是由其些非中心对称点群结构的物质才可能具有滞回线特征观特征就是电滞回线[8]，如图 1-1 铁电体交变电场变化曲线。极化电场滞后于外加顺电体的特征。当沿某一方向电场从 0 变大并达到饱和。然后外加电场逐渐减小，的路径不重合。在外加电场为 0 时，极化继续反向外加电场并逐渐增大，当反向电场此时的电场强度称为矫顽场。即铁电体的。完成整个循环过程最终的闭合曲线类似观特征，如果样品中有缺陷、空间电荷及

图 1-2 弛豫铁电体和普通铁电体介电温谱[9]的点群对称性以具有铁电性很大程度是由其晶格对称性决定的点阵结构的固体称为晶体。晶体又分为单晶体和子或离子都呈周期性规则排列。多晶是由无数个，通常我们所说的压电陶瓷就是多晶体。所有晶自身特征的平行六面体单胞重复组成，称为布拉的周期性和对称性。这些布拉菲格子分为七个晶系方、三方和立方晶系。而依据诺埃曼原则，，即晶在晶体点群的对称性中，这些不同晶系的物理性构的晶体具有不同的宏观对称操作，这些操作保观对称操作包含旋转、中心反演、镜象反演、像平移对称性，使得旋转操作只能有一阶、二阶、中心反映是阵点相对对称中心的反映；镜象反映
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB34

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 褚涛;艾辽东;龙西法;;铌钽酸钠钾锂-铟酸铋铁电压电性能的研究[J];无机材料学报;2014年01期

2 忻隽;郑燕青;施尔畏;;材料压电性能的第一性原理计算回顾与展望[J];无机材料学报;2007年02期

3 石绪忠;袁多荣;郭世义;段秀兰;;A_3BGa_3Si_2O_(14)(A=Ca,Sr;B=Nb,Ta)晶体研究进展[J];人工晶体学报;2007年06期

4 张福学;;生物组织的压电性及其应用[J];国外医学.生物医学工程分册;1985年03期

5 王鸿;周新民;张仲猷;;冷却条件对锆钛铅陶瓷的压电性能和老化行为的影响[J];硅酸盐通报;1982年02期

6 曾白飞;吴报铢;沈寿彭;吴林生;;聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动[J];有机化学;1985年03期

7 贺连星,李承恩;大功率PZT材料锰掺杂改性研究[J];功能材料;2000年05期

8 李红艳,刘景和,李建立,邢洪岩,张亮,徐斌;Li_2B_4O_7材料制备及性能的研究[J];材料科学与工程;2001年03期

9 刘敏,高国伟;聚偏二氟乙烯的压电性[J];压电与声光;1989年05期

10 赵梅瑜,金行运,成海君;陶瓷骨架对3-3型复合材料压电性能的影响[J];无机材料学报;1987年04期

相关会议论文 前10条

1 罗大兵;郝华;刘韩星;李艳锋;欧阳世翕;;影响0-3型复合材料压电性能的因素分析[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年

2 付健;左如忠;;碱金属铌酸盐基无铅压电材料的电畴结构及其对压电性能的影响[A];第十七届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2012年

3 张能辉;单金英;邢晶晶;;单链DNA分子刷生物层的压电性能[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 赵祥永;罗豪u&;张海武;孙仁兵;李晓兵;任博;邓昊;;无铅固溶体铁电单晶的生长、结构与压电性能[A];第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-04压电、铁电、闪烁和其它功能晶体[C];2012年

5 岳晴雯;王威;张耀耀;邓昊;任博;罗豪u&;;PIMNT压电单晶长度伸缩振动模式下的最优切型及其温度稳定性研究[A];第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-04压电、铁电、闪烁和其它功能晶体[C];2012年

6 万玉慧;李振荣;徐卓;姚熹;;极化条件对PIN-PMN-PT单晶介电和压电性能的影响[A];第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-04压电、铁电、闪烁和其它功能晶体[C];2012年

7 董显林;陈慧婷;王永令;;PSZT系相变陶瓷压电性能的温度依赖性[A];94'全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集[C];1994年

8 高泽亮;;新型低对称晶体BaTeMo_2O_9压电性能研究[A];中国晶体学会第四届全国会员代表大会暨学术会议学术论文摘要集[C];2008年

9 姜胜林;王筱珍;张绪礼;;MnO对改性钛酸铅陶瓷压电性能的影响[A];94'全国结构陶瓷、功能陶瓷、金属/陶瓷封接学术会议论文集[C];1994年

10 曾一明;郑燕青;施尔畏;;Si_3N_4晶体的压电性能计算预测[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前6条

1 秦亚琳;铌酸钾钠基无铅压电陶瓷的压电性能与电畴结构的研究[D];山东大学;2015年

2 罗俊;含金属芯压电纤维的制备、表征及其力学问题研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 王玮;钛酸钡—锆酸钡—钛酸钙三元铁电陶瓷的准同型相变及电性能[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 李彩霞;钛酸钡钙基无铅铁电陶瓷的压电性和多铁性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

5 杨华斌;铁酸铋—钛酸钡基高温无铅压电陶瓷电性能及高温稳定性研究[D];中南大学;2013年

6 王大力;PNN-BS-PT与BT-CT-BH三元压电陶瓷的相结构及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王宇;PMN-0.33PT单晶畴结构与压电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 刘志刚;Pb_(0.925)Ba_(0.075)Nb_2O_6高温压电陶瓷的结构和电学性能研究[D];陕西师范大学;2015年

3 秦翔;退火及气氛烧结对偏铌酸铅基压电陶瓷结构及电学性能的影响[D];陕西师范大学;2015年

4 于海杰;两类无铅陶瓷的压电性能和介电性能研究[D];山东大学;2007年

5 李艳锋;0-3型复合材料中组元性能对其压电性能影响的研究[D];武汉理工大学;2005年

6 王旋;静电纺聚偏氟乙烯纳米纤维膜压电性能研究[D];东华大学;2015年

7 吴素娟;柠檬酸盐法制备NBT基陶瓷的压电性能与铁电性能研究[D];武汉理工大学;2005年

8 李霞;原始粉体微观形貌对NBT陶瓷显微结构及压电性能的影响研究[D];中国海洋大学;2012年

9 李均;无铅单晶KLTN横向长度振动模式压电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

10 周起;铌镁酸铅-钛酸铅单晶剪切模式换能器性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

本文编号：2551868