PMN-PT基三元系弛豫铁电材料MPB组分设计、单晶生长与性能研究

【作者】 严清峰； 姜彤； 何文会； 罗能能； 张一玲； 李强；

【机构】 清华大学化学系； 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室；

【摘要】 具有准同型相界(MPB)组分的复合钙钛矿结构铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)以其优异的机电耦合性能,在超声、信息、以及智能控制领域得到了广泛的应用。然而,由于准同型相界组分的两相共存所导致的三方到四方铁电相的结构相变,严重影响了该类材料的实际应用。向PMN-PT二元系中掺入具有高居里温度的第三组元,可以有效提高PMN-PT基复合钙钛矿结构弛豫铁电材料的三方与四方铁电相的结构相变温度Trt。本文从钙钛矿结构优化入手,在B位掺杂铟或锆进行改性,通过增大晶格畸变,扩大三方铁电相的热力学存在范围,促使三方到四方的铁电相变向高温方向移动,从而达到提高Trt的目的。进一步,通过MPB组分设计,生长了一系列PMN-PIN-PT、PMN-PZ-PT弛豫铁电单晶,并系统研究了其结构与机电耦合性能的关系。更多还原