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弛豫铁电单晶PZN-PT畴结构研究

李旭祥  
【摘要】:弛豫铁电单晶是一类复合钙钛矿结构的固溶体,可以将其看作是由三方结构的弛豫铁电体和四方结构的普通铁电体复合而成的,化学通式为Pb(B1B2)O3-PbTiO3,代表性材料有PMN-PT、PZN-PT等。弛豫铁电单晶具有优良的机电性能,在传感器、换能器和制动器等方面具有广阔的应用前景,成为材料领域的研究热点。但是,弛豫铁电单晶还存在许多亟待解决的问题,诸如晶体生长困难、晶体成分不均匀以及晶体的畴结构异常复杂等等,这在很大程度上影响了材料的实用化进程。本论文以PZN-PT为研究对象,利用偏光显微镜、高温金相显微镜、XRD、透射光谱以及拉曼光谱来研究PZN-PT的畴结构,并且探讨了 PZN-PT在温度场作用下的畴动力学。论文第1章简单介绍了研究背景,第2章为文献综述,详细叙述了 PZN-PT在晶体生长、畴结构及性能和应用等方面的研究进展。第3章为实验部分,包括晶体生长、晶体加工以及高温金相显微镜观察实验和透射光谱测试。第4章为本论文主体部分,重点研究PZN-PT晶体的畴结构,发现畴结构是影响晶体透过率的主要因素;研究了畴结构在升温和降温过程中的演变情况,发现PZN-9%PT两个样品的畴结构在温度场作用下出现了两种不同的演变模式,观察到了可逆畴和不可逆畴演化现象;通过XRD分析技术揭示了单斜相的存在,对畴结构演化给予了合理的解释,探讨了畴结构、相结构和透过率之间的互动关系。第5章对本论文做了简要的总结,给出了主要结论。


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