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溶胶-凝胶法制备K0.5Bi0.5TiO3陶瓷的晶格结构和介电特性研究
The study of the lattice structure and dielectric properties of K0.5Bi0.5TiO3 ceramics prepared by sol-gel method
【作者】 李正法； 裘忠平； 葛洪良； 钟维烈； 张沛霖； 王春雷；
【Author】 LI Zheng-fa, QIU Zhong-ping, GE Hong-liang, ZHONG Wei-lie,ZHANG Pei-lin, WANG Chun-lei( Faculty of Applied Physics, China Institute of Metrology, Hangzhou 310018, China; School of Physics and Microelectronics, State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong University, Ji’nan 250100, China)
【机构】 中国计量学院应用物理系； 山东大学物理与微电子学院晶体材料国家重点实验室；
【摘要】 采用溶胶-嵌胶工艺成功制备出K0.5Bi0.5TiO3微细粉料,并利用此微粉烧结出成瓷良好的K0.5Bi0.5TiO3陶瓷。用X射线衍射法测定了K0.5Bi0.5O3陶瓷粉末室温和高温(600℃)时的点阵常数,确定K0.5Bi0.5TiO3的高温相为立方结构(点群m3m)指标化其衍射线,给出了K0.5Bi0.5TiO3陶瓷粉末的多晶X射线衍射数据。以此X射线衍射方法研究了K0.5BiO.5TiO3陶瓷粉末的铁电-顺电相变,测定了K0.5Bi0.5TiO3的介电特性。所作测量表明K0.5Bi0.5TiO3可能是一种有序-无序型弛豫铁电体,呈现一级弥散相变特征。这可采用极性微区理论阐释,弛豫特性是由此类材料非均衡性产生的极性微区在逐渐冻结过程中引起的。
【Abstract】 Good quality Potassium bismuth titanate (K0.5Bi0.5TiO3) ceramics is fabricated successfully with K0.5Bi0.5TiO3 nano-powders prepared by Sol-Gel process. The lattice parameters of Potassium bismuth titanate ceramic powders are determined by method of X-ray diffraction in ordinary and high temperature (600℃). Cubic lattice type of Potassium bismuth titanate in high temperature is determined as point group m3m. Its pattern is indexed and its polycrystalline X-ray diffraction data are listed. The ferroelectric to paraelectric phase transition is studied by X-ray diffractometry and the dielectric properties of KBT were determined. All measurements show KBT may be a kind of ordered-disordered relaxor ferroelectrics with a diffused phase transition (DPT) which is a first-ordered one. These can be interpreted by the polar microregions theory proposed that the relaxor characteristics are caused by a gradual freezing process of polar microregions, which arises from the inhomogeneous crystal structure of this kind of material.
【Key words】 K0.5Bi0.5TiO3； ferroelectric structural transition； relaxation； sol-gel method；
- 【会议录名称】 第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ
- 【会议名称】第五届中国功能材料及其应用学术会议
- 【会议时间】2004-09
- 【会议地点】中国北京·秦皇岛
- 【分类号】TQ174
- 【主办单位】国家仪表功能材料工程技术研究中心、国家“863”计划新材料领域专家委员会、中国仪器仪表学会仪表材料学会、中国金属学会、中国稀土学会、中国复合材料学会、中国有色金属学会、重庆仪表材料研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、钢铁研究总院、北京工业大学、燕山大学、山东大学、云南大学、上海交通大学、华中科技大学、天津大学、四川大学、湖南大学、大连理工大学、南京大学、清华大学、西南师范大学、北京科技大学、北京大学、厦门大学、中南大学、电子科技大学、重庆大学、福州大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安理工大学、北京交通大学、西北工业大学、苏州大学、东北大学、复旦大学、武汉理工大学、浙江大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国科技大学、西南交通大学、南开大学、《功能材料与器件学报》编辑部、《功能材料》编辑部