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钛酸铋纳米粉体的水热合成研究

杨群保 , 李永祥 , 殷庆瑞 , 王佩玲 , 程一兵

无机材料学报

讨论了水热合成条件(原料种类、摩尔配比、反应温度和晶化时间)对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响,以Bi(NO₃)₃·5H₂O和TiCl₄为原料,NaOH为矿化剂,在180～230℃和2～12h的水热条件下,制备出Bi₄Ti₃O₁₂纳米粉体.XRD结果表明它是典型的层状钙钛矿结构.TEM观察表明,Bi₄Ti₃O₁₂纳米晶是方形片状的,无团聚,晶粒边长分布为80～250nm,平均长度约200nm.

关键词: 水热合成 , Bi₄Ti₃O₁₂ , ferroelectric , nanoparticle

相扩散阻挡法制备铁酸钴/改性钛酸铋钠0-3复合多铁性陶瓷

韩权威 , 李坤 , 彭松 , 王雨 , 陈王丽华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00486

通过溶胶-凝胶工艺在CoFe₂O₄(简称CFO)粉体表面包覆二氧化锆陶瓷层来阻挡烧结过程中铁磁相与铁电相之间的离子扩散. 包覆后的CFO与0.92(Bi_0.5Na_0.5)TiO3-0.02(Bi_0.5K_0.5)TO₃-0.06BaTiO₃(简称BNBT) 陶瓷粉体分别按照xCFO/(1-x) BNKLABT (质量分数x = 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30)混合均匀, 并用聚乙烯醇为粘结剂模压成圆片; 再经过1050℃烧结制备了铁磁/铁电0-3型复合材料. XRD分析表明: 二氧化锆在高温烧结过程中对离子扩散具有良好的阻挡作用. 复合陶瓷的耐击穿电压大于75kV/cm. 测量结果表明: 复合陶瓷的压电应变常数、机电耦合系数、介电常数和剩余极化随CFO含量的增加而降低; 磁电耦合系数、介电损耗随CFO含量的增加而有所增大. -35mm×1.5mm的复合陶瓷样品(x=0.05)在谐振频率(90kHz)和199kA/m 偏置磁场下的磁电系数为1.39V/A.

关键词: 磁电效应 , 0-3 composite , ferroelectric , ferromagnetic

飞秒脉冲激光沉积 Si基α轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及I-V特性研究

周幼华 , 郑启光 , 杨光 , 龙华 , 陆培祥

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01230

采用飞秒脉冲激光沉积系统, 在Si(111)衬底上制备了a轴和c轴择优取向的Bi₄Ti₃O₁₂薄膜. X
射线衍射(XRD)表明:室温(20℃)下沉积的Bi₄Ti₃O₁₂/Si(111)薄膜呈c轴择优取向, 晶粒的平均直径为20nm. 在500℃沉积的Bi₄Ti₃O₁₂/Si(111)薄膜呈a轴择优取向. 测量了薄膜的电滞回线和I-V特性曲线, 并用分布参数电路研究了Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的I-V特性曲线和铁电性的关联性. a轴择优取向Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的剩余极化强度P_r=15μC/cm^2, 矫顽力E_c=48kV/cm.

关键词: 飞秒 , pulsed laser deposition , Bi4Ti3O12 , ferroelectric

铌镁酸铅基弛豫铁电厚膜的研究进展

陈晋 , 樊慧庆

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00673

铌镁酸铅(Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃, 简称PMN)基弛豫铁电厚膜材料及器件因其具有良好的电学性能而成为近年来研究热点. 本文分别从丝网印刷技术、复合溶胶?凝胶法(Sol-Gel)、流延法、电泳沉积法和水热法等五个方面, 归纳和分析了近年来PMN基弛豫铁电厚膜的研究进展. 然而, PMN基厚膜电学性能及其内在物理机制的研究相对滞后. 今后的研究重点将集中在厚膜的低温制备、物理机制的探究以及新器件的开发上, 并为研究新型高性能的无铅型高性能弛豫铁电厚膜打下良好的基础.

关键词: 铌镁酸铅 , relaxor , ferroelectric , thick film , review

溶胶-凝胶模板法制备K_0.5Na_0.5NbO₃纳米管阵列及其表征

钱哲理 , 顾豪爽 , 胡永明 , 周迪 , 王钊 , 夏华婷

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00687

以乙醇铌、乙酸钾和乙酸钠为原料, 乙二醇甲醚为溶剂, 采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)阳极氧化铝(AAO)模板法制备了K_0.5Na_0.5NbO₃ (KNN)纳米管阵列. 利用热分析确定晶化温度, 采用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征KNN纳米管的物相、形貌和微观结构. 结果表明, KNN最佳的晶化温度为700℃; KNN纳米管阵列结晶性良好, 为单斜钙钛矿多晶结构, 单根纳米管的外径约为200 nm, 管壁厚约为20 nm. 对KNN纳米管阵列的铁电性能表征显示, 其剩余极化率Pr约为1.86  µC/cm², 矫顽场Ec约为0.68 kV/cm.

关键词: K_0.5Na_0.5NbO₃ , perovskite , Sol-Gel , nanotube array , ferroelectric

Pb_0.5Sr_0.5TiO₃精细结构的第一性原理分析

张威虎张富春张志勇阎军峰

金属学报

在广义梯度近似下, 采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理和虚拟晶体近似 (VCA) 方法, 计算了Pb_0.5Sr_0.5TiO₃ (PST)电子结构及其属性. 分析了PST固溶体总体能量变化趋势, 确定了A位离子在铁电相的平衡构型. 计算结果表明: 在PST固溶体中, 当Ti原子相对于氧八面体沿[001]方向发生约0.012 nm偏心位移, PST出现能量极小值.O 2p和Ti 3d轨道的强杂化以及部分O---Pb和O---Sr轨道杂化间接增强了TiO₆八面体的畸变, 体系总能量降低, 促进了PST铁电畴变的形成.

关键词: Pb_0.5Sr_0.5TiO₃ (PST) , fine structure , ferroelectric , first--principle , virtual crystal approximation (VCA)

铋层状结构铁电体的研究进展

张发强 , 李永祥

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13669

铋层状结构铁电体(BLSF)作为一种类钙钛矿无铅铁电压电材料,由于其在高温、高频以及非易失性铁电随机存储器等领域具有突出的综合优势,因而受到广泛关注.本文以BLSF的综合特征为基础,对其结构设计和微结构研究中存在的问题进行了详细探讨,并重点总结了近二十年来其在性能优化和薄膜制备中取得的进展.此外,本文还对一些以铁电为背景的新的研究方向做了介绍.最后提出了BLSF在未来发展中值得关注的几个重要问题.

关键词: 铋层状结构 , 铁电体 , 无铅压电陶瓷 , 非易失性铁电随机存储器 , 综述

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