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新型弛豫铁电晶体PIN-PT的单晶生长与性能表征
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:O77[理学—晶体学]
  • 作者机构:[1]宁波大学材料科学与工程研究所,新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地,宁波315211
  • 相关基金:国家自然科学基金(21171102); 浙江省重大科技计划优先主题(2009C11144); 宁波大学王宽诚幸福基金
中文摘要:

按照0.65Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.35PbTiO3的计量组成,应用高温固相分步合成方法制备出钙钛矿相PIN-PT多晶料,采用熔体坩埚下降法生长出尺寸φ20 mm×50 mm的PIN-PT晶体毛坯。采用XRD、DTA/TG对PIN-PT晶体的结晶物相与热学性能进行了分析表征,测试了(111)取向PIN-PT晶片样品的介电温谱、压电常数和电滞回线。结果表明所生长晶体毛坯呈现具有显著特征的结晶相分布,即晶体毛坯中间部分为钙钛矿相而外围部分出现焦绿石相,且钙钛矿相晶体呈现沿晶体毛坯轴向逐渐发育生长趋势;取自晶体毛坯中上部的晶片基本为四方相,其(111)取向晶片的压电常数d33-415 pC/N,机电耦合系数k33-37.5%,室温介电常数ε-3095,介电损耗tanδ-1.0%,居里温度达266℃,矫顽电场Ec-11.04 kV/cm,剩余极化Pr-21.07μC/cm^2。

英文摘要:

According to the composition ratio of 0. 65Pb( In1 /2Nb1 /2) O3-0. 35PbTiO3,PIN-PT polycrystalline material with perovskite phase was synthesized by solid-state reaction with two-steps. PINPT crystal boule with size of 20 mm × 50 mm were grown from the polycrystalline material by meltsBridgman method. The crystallographic phase and thermal properties of the crystals were characterized by XRD and DTA /TG analysis. The electrical parameters of( 111) orientation PIN-PT crystal wafer,i. e.the temperature dependence of dielectric permittivity,piezoelectric constant and ferroelectric hysteresis loop,were measured systematically. The results show a characteristics of crystallographic phase distribution in the crystal boule,i. e. the perovskite phase,surrounded by pyrochlore phase,is distributed along the boule axis with a tendency to grow gradually in the crystal growth. The wafers fabricated from the middle to up region of as-grown crystal boule was verified to be tetragonal phase basically. The crystal wafer with( 111) orientation exhibits a dielectric constant ε - 3095 and dielectric loss tanδ - 1. 0% at room temperature with a high Curie temperature of 266 ℃. The piezoelectric andferroelectric parameters were measured as piezoelectric permittivity d33- 415 pC /N,electromechanical coupling factor k33- 37. 5%,the coercive field Ec- 11. 04 kV /cm and remanent polarization Pr- 21. 07μC/cm^2.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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