铌酸铋钠铁电陶瓷的光学特性及结构演变研究

发布时间：2024-12-24 22:13

　　铋层状结构铁电材料具有高居里温度、低介电损耗、高各向异性机电特性和高机械品质因数等特性,这些特性使这类材料可用于高温传感器件的制备。但该类材料也存在剩余极化弱、矫顽场大、高温介电损耗高以及压电活性低等缺点,这限制了材料应用的广泛性,因此提高该类材料的性能一直是研究的热点。掺杂取代是最常用的提高性能的方法之一,目前主要是从电学方面研究掺杂对该类材料性能的影响,缺少对其微观结构的分析。本文主要通过光学手段研究掺杂及温度对铌酸铋钠(Na_0.5Bi_2.5Nb₂O₉)铁电陶瓷微观结构的影响,并结合第一性原理计算进行进一步分析。主要使用的光学研究方式有红外反射光谱、拉曼散射光谱和椭圆偏振光谱。本文的主要工作和创新点如下:（1）通过X射线衍射光谱、红外反射光谱、拉曼散射光谱以及椭圆偏振光谱分析W元素掺杂及温度对Na_0.5Bi_2.5Nb₂O₉陶瓷结构的影响。常温X射线衍射光谱、红外反射光谱和椭圆偏振光谱分析Na_0.5

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1钙钦矿结构示意图

钙钛矿型结构是多种功能材料的基本结构，通式为ABO3。在顺电相，钙钛矿结构可以由图1.1，其中顶点是较大的A位离子，体心是较小的B位离的位置。理想的立方钙钛矿结构材料往往具有高绝缘性为氧八面体的结构容易发生正离子的置换或空位的引入八面体的连接方式以及其他结构层的插入，....

图1.2拉翌散射示意图

是指光波被散射后频率发生改变的一种现象，由印度物理学8年发现。光散射是一种很常见的现象，比如说天空的蓝色就是因大气时发生了散射。如果一束光线照射在某固体上，其周围可探光线外也包括散射光，还有可能包括固体发光和反射光。散射光和非弹性散射，弹性散射是频率不变的散射，也叫瑞利散射，非....

图1.3椭圆偏振光谱技术原理

根据红外反射光谱的凹谷位置可知道材料内某些基团振动情况进而确定材料的分子结构、种类等信息。基团的振动有两种形式：弯曲振动与伸缩振动。原子垂直于化学键的方向的振动称为弯曲振动，而原子沿着化学键方向的振动则称为伸缩振动，会引起键长改变。[24,31]红外反射光谱广泛应用于化合物的结....

图2.1NBNW陶瓷AFM三维结构形貌图

在进行光学测试前需要对其表面形貌有一定了解。本文用原子力显微镜（AtomicForceMicroscope，AFM）对样品形貌进行测量。AFM的原理是通过检测样品表面和一个AFM针尖之间的原子力来得到样品的表面结构和性质。因此AFM具有高灵敏性，测试样品不需要进行特殊处理....

本文编号：4020000