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Ba0.9Sr0.1TiO3薄膜的椭偏光谱研究

阳生红 , 李辉遒 , 张曰理 , 莫党 , 田虎永 , 罗维根 , 蒲兴华 ,

无机材料学报

用椭偏光谱仪首次在光子能量为2.1~5.2eV的范围内,测量了不同热处理温度下Ba0.9Sr0.1TiO(BST)薄膜的椭偏光谱,建立适当的拟合模型,并用Cauchy色散模型描述BST薄膜的光学性质,用最优化法获得了所有样品的光学常数(折射率η和消光系数κ)谱及禁带能.比较这些结果,初步得到了BST薄膜的折射率η、消光系数κ和禁带能随退火温度变化的变化规律.

关键词: 椭偏光谱 , optical constant spectra , BST films

Ba0.9Sr0.1TiO3薄膜的椭偏光谱研究

阳生红 , 李辉遒 , 张曰理 , 莫党 , 田虎永 , 罗维根 , 蒲兴华 ,

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.018

用椭偏光谱仪首次在光子能量为2.15.2eV的范围内,测量了不同热处理温度下Ba0.9Sr0.1TiO3(BST)薄膜的椭偏光谱.建立适当的拟合模型,并用Cauchy色散模型描述BST薄膜的光学性质,用最优化法获得了所有样品的光学常数(折射率n和消光系数k)谱及禁带能Eg.比较这些结果,初步得到了BST薄膜的折射率n、消光系数k和禁带能Eg随退火温度变化的变化规律.

关键词: 椭偏光谱 , 光学常数谱 , BST薄膜

直流磁控反应溅射制备IrO2薄膜

王世军 , , 仇萍荪 , 何夕云 , 罗维根

无机材料学报

为研究氧化依(IrO)对PZT铁电薄膜疲劳性能的影响,利用直流(DC)磁控反应溅射(sputtering)工艺成功地在SiO/Si(100)衬底上制得了高度取向的IrO薄膜.并在其上制成PZT铁电薄膜.讨论了溅射参数(溅射功率、 Ar/O比、衬底温度)以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶、取向和形态的影响.

关键词: 氧化铱薄膜 , DC magnetron reactive sputtering , thermal annealing

PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷的制备及性能研究

仇萍荪 , 郑鑫森 , 程文秀 , 何夕云 ,

功能材料

采用热压通氧烧结工艺制备PLZT(x/65/35)透明铁电陶瓷材料,系统地研究了不同的La含量(x=0.08~0.10)对PLZT陶瓷透过率的影响,当x=10时,材料的透过率达到68%.测试了不同的La含量下的PLZT透明陶瓷材料的电滞回线.用法拉第磁光调制法测量了不同的La含量的PLZT(x/65/35)透明铁电材料在电场下的双折射△n,△n随La含量的增加而下降.

关键词: PLZT透明陶瓷 , 铁电性 , 透过率 , 电光系数

水基溶胶-凝胶法制备Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜及其介电性能研究

齐兵 , 何夕云 , , 仇萍荪 , 陈先同 , 罗维根

无机材料学报

本文研究了一种以水为溶剂的Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)液体源溶液,并用Sol-Gel技术制备出BST薄膜,实验中,对水基BST液体源浓缩凝胶进行了DTA/TGA分析,XRD谱分析显示,BST膜呈现纯钙钛矿相结构.从SEM电镜照片可以看到,BST薄膜厚度均匀一致,650℃热处理20min后,晶粒大小为200nm左右.性能测试结果表明,介电性能与膜厚有关,厚度为1250A的BST薄膜具有较优良的介电性能,当测试频率为1kHz时,介电常数为330,介电损耗为0.043左右.

关键词: 钙钛矿 , null , null , null

Mn掺杂(K 0.5 Na 0.5 ) 0.96 Sr 0.02 NbO3无铅压电陶瓷的研究

刘涛 , , 何夕云 , 郑鑫森 , 仇萍荪 , 程文秀

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00469

采用常压烧结方法制备了Mn掺杂的(K 0.5 Na 0.5) 0.96 Sr 0.02 Nb 1-x Mn x O 3无铅压电陶瓷. 研究了Mn含量对该体系材料的相组成、微观结构、介电、压电和热稳定性能的影响. XRD表明随着Mn含量的增加, 体系由正交相过渡到赝四方相; 而且, 富Na的第二相消失, 得到纯净的钙钛矿相结构. 在Mn含量为x=0.03和0.04时, 观察到了两个温度(200和390℃)处的介电反常, 这和晶格畸变引起的复晶胞结构有关. Mn含量为x=0.02时, 得到综合性能优良的压电超声换能器用材料: 介电常数εT330=479, 压电常数d33=121pC/N, 机电耦合系数 Kp=41%, 机械品质因子Qm=298, 介电损耗tanδ=1.6%, 居里温度Tc=391℃, 谐振频率fr和机电耦合系数Kp随温度的变化率αfr(80℃)和αKp (80℃)分别为-1.85%和1.19%.

关键词: 无铅 , piezoelectric ceramics , dielectric , transducer

SrTiO3衬底上溅射法外延生长PLZT薄膜

仇萍荪 , 程文秀 , 何夕云 , 郑鑫森 ,

功能材料

用射频磁控溅射法在SrTiO3衬底上外延生长PLZT薄膜,研究了不同的溅射工艺对薄膜生长速率的影响,探讨了不同的后期热处理条件与薄膜取向度的关系.在SrTiO3衬底上成功制备出外延生长的、厚度达1.5μm的PLZT薄膜.

关键词: SrTiO3衬底 , PLZT膜 , 溅射条件 , 外延生长

溅射工艺参数对PZT铁电薄膜相变过程的影响

曾晟 , , 仇萍荪 , 何夕云 , 罗维根

无机材料学报

采用射频磁控溅射工艺,在(111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上用PZT(53/47)陶瓷靶制备铁电薄膜.用快速光热退火炉对原位沉积的薄膜进行RTA处理.薄膜的相结构由XRD确定.通过改变氩气和氧气的比例以及衬底温度,研究了溅射气氛和衬底温度对PZT铁电薄膜结构的影响.实验表明,在不同的溅射气氛和衬底温度条件下,薄膜会经历不同的相变过程.用RT66A标准铁电测试设备测量了薄膜的铁电性能,在外加电压为5V时,Pr=14.6μC/cm2Ec=82.gkV/cm.

关键词: 射频磁控溅射 , null , null , null

锰对改善 CaBi4Ti4O15高温压电陶瓷性能的研究

顾大国 , 李国荣 , 郑嘹赢 , 曾江涛 , , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00626

采用固相法制备了Mn改性的CaBi4Ti4O15(CBT+x mol% MnCO3)层状压电陶瓷. 介电温谱显示所有样品居里点在780℃附近, 并且发现该材料在110K处有一介电弛豫峰. Mn的加入显著降低了高温下的介电损耗, 剩余极化轻微降低, 室温介电常数从173减小到162, 同时机械品质因子由2700增加到4400, 显示了硬性掺杂的效果. 在100~600℃范围内, x=1.0的样品比纯组分的电阻率提高了一个数量级以上, 500℃的电阻率提高了约2个数量级(108Ω·cm), 电阻率对温度的Arrhenius拟合由两段过渡到三段, 压电系数d33由7提高到14.5. 实验结果表明, Mn改性的CBT在高温传感器等领域具有应用前景.

关键词: 压电陶瓷 , Mn-modified , resistivity , CaBi4Ti4O15

铌锰锆钛酸铅压电陶瓷烧结行为的研究

李宝山 , 朱志刚 , 李国荣 , 殷庆瑞 ,

无机材料学报

运用XRD、SEM、TEM、XPS等实验手段,研究了烧结温度对0.05PMnN-0.95PZT (PMnN—PZT)压电陶瓷微观结构、压电性能及锰元素价态的影响.实验结果显示:随烧结温度的降低平均晶粒尺寸减小,四方度也随之减小;机电耦合系数(kp)随烧结温度的升高而提高, 而机械品质因子(Qm)却呈波浪状变化. XPS及TEM实验分析证明:PMnN—PZT陶瓷在烧结过程中出现明显的液相烧结和成分偏离,低温烧结诱导了Mn2+的出现,产生更多的氧空位,从而使低温烧结下的样品Qm值不致降低.

关键词: 铌锰锆钛酸铅 , sintering temperature , valency of Mn , oxygen vacancies

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