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铌铁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷的结构相变*

2011-07-24李乐庆潘姗姗方必军杜庆柏

关键词:结构

李乐庆,潘姗姗,方必军,杜庆柏,夏 静,唐 玲

(1.蚌埠医学院化学教研室,安徽 蚌埠 233030;2.常州大学材料科学与工程学院,江苏 常州 213164)

压电陶瓷经历了单元系压电陶瓷、二元系压电陶瓷和多元系压电陶瓷的发展之后,以锆钛酸铅((1-x)PbZrO3-xPbTiO3,PZT)为代表的具有准同型相界(morphotropic phase boundary,MPB)的铁电体在压电材料的应用中占据了主要地位[1-2]。近年来,MPB组成和MPB效应成为铁电体物理学研究的热点。MPB通常认为是连接具有相同能量状态和相似结构的两个铁电相之间的区域,具有MPB组成的铁电体呈现增强的显微结构和优良的电学性能[3-5]。随着研究的深入,在MPB附近发现了正交相和单斜相等低对称性的铁电相,改变了对MPB的认识,深化了铁电极化旋转机制[6-7]。

弛豫铁电体是近年来广泛研究和迅速发展的一种新型功能材料,在压电、铁电、热释电领域有着广泛的应用[8-10]。目前,国内外研究较多和应用较广的弛豫铁电陶瓷主要是复合钙钛矿结构的A(B1B2)O3型弛豫铁电陶瓷。近年来,通过在弛豫铁电体中添加正常铁电体形成固溶体,研究异价离子(heterovalent cations)在钙钛矿结构中的排列、静电相互作用及对钙钛矿结构的稳定化作用,研究MPB组成和MPB效应成为探索新的铁电体的重要方法[2-3,11]。

摩尔比为1∶1型复合钙钛矿结构的铌铁酸铅(Pb(Fe1/2Nb1/2)O3,PFN)和PbTiO3(PT)引起了我们的研究兴趣。PFN具有较大的介电常数和低温烧结性能,呈现弥散型的介电响应峰。虽然PFN是组分无序的铁电体,但是介电常数最大值温度Tm不像典型的弛豫铁电体那样随着测试频率变化[12-13]。……

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