Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)作为典型A位复合钙钛矿结构无铅压电材料,具有良好的铁电压电活性,极具应用前景。基于NBT的结构特征与相变特性,若施加外场(压力、温度),将诱导生成亚稳结构,其性能有望获得极大提升。本项目理论上采用第一原理计算与分子动力学方法,研究高压作用下NBT基钙钛矿结构亚稳相变、电子结构及其极化特性,并探索温度-压力调制下的NBT亚稳结构的热力学演化,提出温度、压力等多因素控制下制备NBT亚稳结构的理论模型与环境参数。在此基础上,通过优化水热环境参数及调整实验工艺参数,采用超高压水热反应制备出具有亚稳结构特征的NBT纳米晶体。结合结构、尺度、形态与微缺陷的表征与分析,进行NBT亚稳结构的压电性能测试。探索钙钛矿NBT亚稳结构对其压电性能的影响机理,澄清NBT亚稳结构具有优异压电性能的物理本质及根源。本项目的开展将有助于深入理解和研究NBT铁电压电性的本质和来源。
英文主题词Lead Free Piezoelectric;Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT),;first principles;Hydrothermal synthesis;nano-stucture