杂化非本征铁电体(Ca 1-x Li x ) 3 Ti 2 O 7 (x=0,0.01,0.03)陶瓷的固相法制备及物理

发布时间：2024-03-31 04:00

　　多铁性材料指的是具有多种基本铁性(铁电性、铁磁性和铁弹性)的材料,杂化非本征铁电体Ca3Ti2O7由于氧八面体的旋转和倾侧从而产生铁电性,这为合成室温多铁性材料开辟了新的道路,目前已经成为铁电领域的研究热点之—。本次研究工作中,通过固相反应法,合成高质量的CTO陶瓷。研究了样品的极化反转电流,极化反转动态过程,以及样品内部漏电流特性。发现测量频率对于样品的动态电滞回线影响很大,随着频率的降低,P-E曲线形状变得越来越圆滑,剩余极化明显增加,这主要归因于漏电流的影响。CTO陶瓷中还发现了漏电流存在可反转的二极管效应,这主要是由于束缚电荷和自由移动电荷的相互作用引起的。而且我们还对样品进行了紫外可见吸收光谱测试,并且发现和已经报道CTO单晶带隙值比较,CTO陶瓷的光学带隙值要偏小,这是由于陶瓷样品内部存在着大量的缺陷造成的。此外,还通过固相反应法制备了 Li掺杂的(Ca1-xLix3Ti2O7(x=0,0.01,0.03)陶瓷样品。分析样品的动态电滞回线,发现掺入Li的样品相对于纯的样品,剩余极化减小,矫顽场增大。这主要是因为样品掺入Li之后,样品的颗粒尺寸变大,从而使矫顽场增大。对样品进...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 多铁性材料概述
        1.1.1 多铁性材料的发展历程
        1.1.2 铁电性与磁性的互斥行为
        1.1.3 铁电性与磁性共存的途径
    1.2 杂化非本征铁电体的结构特征与物理特性
        1.2.1 类钙钛矿结构Ruddlesden-Popper型氧化物
        1.2.2 层状钙钛矿Ca₃Ti₂O₇的物理特性
    1.3 本文的选题意义和研究内容
第2章 样品的制备和性能表征
    2.1 CTO样品的主要制备方法
        2.1.1 固相反应法
        2.1.2 溶胶凝胶法
        2.1.3 脉冲激光沉积技术镀膜法(PLD)
    2.2 CTO主要表征方法
        2.2.1 利用X射线衍射法进行物相结构分析
        2.2.2 利用扫描电子显微镜(SEM)进行表面形貌分析
        2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)分析元素价态
        2.2.4 TF2000铁电分析仪对样品进行电学性能测试
        2.2.5 对样品进行紫外吸收光谱测试分析样品的光学特性
第3章 杂化非本征铁电体Ca₃Ti₂O₇的极化反转动力学以及二极管效应研究
    3.1 CTO陶瓷的制备及物理性能测试
        3.1.1 样品的制备
        3.1.2 样品的物理性能测试
    3.2 样品陶瓷的物理性能分析
        3.2.1 样品的晶体结构分析
        3.2.2 样品的微观形貌分析
        3.2.3 样品的动态电滞回线分析
        3.2.4 样品的漏电流可反转二极管效应分析
        3.2.5 样品的光学性能分析
    本章小结
第4章 Li掺杂对于Ca₃Ti₂O₇的铁电性与光学特性的影响
    4.1 (Ca_1-xLi_x)₃Ti₂O₇(x=0,0.01,0.03)陶瓷的制备及物理性能测试
        4.1.1 样品的制备
        4.1.2 样品的物理性能测试
    4.2 (Ca_1-xLi_x)₃Ti₂O₇(x=0,0.01,0.03)陶瓷样品的物理性能分析
        4.2.1 样品的晶体结构分析
        4.2.2 样品的微观形貌分析
        4.2.3 样品的光学特性分析
        4.2.4 样品的电学特性分析
    本章小结
第5章 结论
参考文献
硕士在读期间发表论文
致谢



本文编号：3943417