弛豫铁电晶体和反铁电晶体的生长与表征

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1、弛豫铁电晶体和反铁电晶体的生长与表征誓慧摇虿点指导教师签字：7望戈龟冰摘要新型弛豫铁电材料铌锌酸铅．钛酸铅(简称PZN．PI)、铌钪酸铅．铌镁酸铅．钛酸铅(简称PSN．PMN．PT)及加锡锆钛酸铅(简称PzsT)是一类新兴的功能材料，其在准同型相界附近具有优于传统压电陶瓷的性能。本论文通过改进高温溶液法晶体生长技术，制备了PzN．PT、PSN-PMN-Pr及PzsT晶体，分析了晶体的结构与生长机理，研究了其电学性能。主要研究结论有：采用高温溶液法制备出的纯钙钛矿结构的PzN．P1r晶体颗粒呈淡黄色，多为不规则状，部分呈箭头状，大小多在3～11咖之间；其电畴主要呈现条带形态，且条带

2、之中存在微小电畴：【221]切型和【110】切型的PzN．PT单晶三方铁电相到四方铁电相转变温度为89℃，四方铁电相到顺电相转变温度为175℃．采用高温溶液法和蒸发溶剂法及熔体净化相结合的技术成功地制备出PSN．PMN．PT伪三元铁电晶体，其形态为树枝晶，高度达到30mm；树枝晶的生长机制为先轴向生长再径向生长；该晶体三方．四方褶转交温度为94℃；采用高温溶液法制得了钙钛矿结构的PSN．PMN．PT伪三元铁电晶体，晶体呈淡黄色或灰色颗粒状，小晶粒呈较规则的立方体形态，随着晶粒的长大，其形态逐渐趋于不规则；发现循环过热、B2踢净化和底部冷阱等工艺可以有效地减少形核，增大晶体尺寸。采

3、用高温溶液法生长出PzsT反铁电晶体，凝固混合物的显微组织中含有立方形态的PzsT反铁电晶体和Pb02、Pb203；发现随着组分中纠sn比的降低，介电温谱中介电峰变得平缓，室温介电常数增大而峰值介电常数减小，居里温度也随着减小。关键词：晶体生长；高温溶液法；钙钛矿相；弛豫铁电体；反铁电；树枝晶；介电；压电Thegrowthandcharacterizationofrelaxorferroelectricandanti·ferroelectriccrystalseenngAbstractPZN-PT,PSN-PMN‘PTandPZSTarenewattractivefunction

4、almaterials,whichhavemoresuperiorpropertiesthantraditionalpiezoelectricceramics．Here，PZN—nPSN··PMN··PTandPZSTcrystalsweresuccessfullypreparedbyamodifiedfluxmethod．Thestructure，growthmechanismandelectricpropertiesofthesecrystalsWereinvestigated．Theprimeresultsareshownasfollows：PZN-PTcrystalspr

5、eparedbyhighfluxmethodareofperovskitestructure，andtheircolorislightyellow．Manycrystalsappearasirregularshapeandothersshowarrowshape．Thedimensionofcrystalsrangesfrom3tollmm．Domainsinthecrystalmostlymanifestthereshapeasstnp,andsmalldomainsexistinlargedomains．Thecharacterizationofelectricpropert

6、iesof【22l】曲and【110】cubPZN-PTsinglecrystalsindicatedthatrhombohedmpha辩transformstotetragonalphaseat89"C．andtetragonalphasetransformstocubicphaseat175℃．PMN—PSN··PTdendritesweresuccessfullygrownbyafluxwithsolventevaporationmethod．Theheightofdendritesisupto30mm．Thegrowthmechanismshowedthattheygro

7、walongaxialdirectionfirstlyandthenturntolengthwise。Pyroelectriccurrent-temperaturespectrumshowedthatrhombohedmphasetransformstotetragonalphaseat94℃．Byfluxmethod,thepseudo·ternaryPSN-PMN—PTcrystalgrainswithperovskitestructurewereprepared．Grown