La 2 Ti 2-x Ta x O 7 铁电单晶的光学浮区晶体生长及介电性能研究

发布时间：2021-06-07 23:41

　　具有层状类钙钛矿结构的La₂Ti₂O₇（LTO）晶体,是优良的高温铁电材料,广泛应用于高温传感器、电光设备等方面。长期以来,人们对LTO的研究主要集中在多晶陶瓷和薄膜方面,对LTO单晶的关注较少。近年来,研究人员再次将研究重点放在LTO材料的晶体结构与电子结构上,希望通过研究其微观结构,对材料从微观层面上设计进而提高其性能。有文献报道,这是一个潜在的多铁材料。然而,高质量LTO单晶难以获得,掺杂改性的LTO研究更是鲜见报道。本论文采用光学浮区法通过优化生长工艺,调整料棒烧结温度、晶体生长速度、温场及生长气氛,成功生长出高质量La₂Ti₂O₇（Ф5×70 mm）及的Ta掺杂的La₂Ti₂O₇（Ф5×40 mm）（Ta-LTO）单晶,研究讨论了影响单晶生长的因素、LTO及Ta-LTO单晶的介电性能。此外,采用固相烧结的方法制备了La₂Ti_2-xTa

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁电随机存储器原理结构图

其他两种不予讨论。钛矿结构，八个晶胞叠合到一起时，就可以看到 [8]。每一层由 4 个 TiO6八面体平面层构成，T构的 LTO，具有 P21空间群，晶格常数分别为85 ，夹角 =γ=90°, β=98°43’，密度 ρ=5.78 g/cm3[正交结构，正交晶系结构的 LTO 具有空间群 C系转变为顺电相，顺电相的 LTO 具有空间群 C拉曼光谱和高温 XRD 的方法对施加压力的 LT为 16.7 GPa 时，LTO 结构发生了相变，高压相和iO6八面体发生倾斜导致的[12]。2010 年，Emilie[O7(Re=La and Nd) 的结构、电子态及铁电性能，实验从来没发现的相，记为 P21/m 顺电结构，需

体和块体：纳米粉体在室温下表现了铁磁性，而且真空退火增强了铁磁性，表明铁磁性可能是由于颗粒边界的氧空位引起的；在 LTO 块体材料中发现了铁磁与铁电共存的现象，表明 LTO 具有磁电耦合特性。图1.3为不同退火条件下，LTO 粉体的室温 M-H 曲线图，从图出可以看出，700℃退火2 h，样品的磁性最强。可能是由于随着退火温度的增加，样品缺陷浓度降低的表现。从而说明此 LTO 样品表现出的铁磁性是由于氧空位缺陷引起的。图1.3 不同退火处理之后的室温M-H曲线图，700~1000℃退火2 h。内部图是在700℃退火后的粉体在更大的磁场下测试室温M-H曲线图。[4]Fig.1.3 The room-temperature M-H curves after MD correction for LTO powders with differentannealing temperature from 700 to 1000 ℃ for 2 h. The inset is the room-temperature M-H curve (afterMD correction)in a large field range for LTO powders with TA=700℃.[4]近年来对 LTO 的研究陶瓷方面是越来越多，主要是对其微观结构进行研究，还有通过一些特殊的方法，比如掺杂、替换[26, 32, 35-38]等提高其性能的研究


本文编号：3217532