本项目主要通过在钛酸钡铁电体陶瓷及单晶试样中引入不同掺杂缺陷(包括取代钛酸钡晶格 A 位 Ba 离子和 B 位 Ti 离子的受主及施主掺杂),研究其在时效及其它相关方面产生的奇异现象。通过对掺杂位置与时效关系的研究,指出基于点缺陷短程有序对称性原理的可动缺陷为时效发生的动力学因素,提高施主掺杂可控制时效效应强弱;发现了顺电态及双相区奇特时效现象,指出晶体对称性变化从而导致缺陷对称性变化是顺电时效及双相区时效后相变分峰的微观机理;采用电子顺磁共振方法,从微观上验证了时效后缺陷对称性与晶体对称性一致。此外,通过控制受主施主掺杂比例,改变样品矫顽场,提高了场致应变值;采用原位Raman实验阐明了弛豫铁电体到长程铁电体的可逆相变是可回复电致应变效应的微观机理;并通过构造基于三相临界点的准同型相界,开发了钛酸钡基环境友好压电材料。本项目的研究加深了对缺陷掺杂铁电体时效的热力学及动力学条件及点缺陷对称性原理本身的理解,并提供了开发新型环境友好无铅压电材料的途径。
英文主题词ferroelectrics; dopants; aging; relaxor; lead-free