PT基弛豫鐵電晶體生長與熔體狀態(tài)的研究.pdf

1、組分靠近準(zhǔn)同型相界的鉛基弛豫鐵電單晶具備優(yōu)異的壓電、介電、機電耦合、場致應(yīng)變以及聲光等特性，該體系材料極其適合制作醫(yī)用超聲成像儀、水聲換能器、壓電驅(qū)動器。然而，目前生長的二元體系單晶相變溫度較低，限制了其在高溫器件方面的應(yīng)用，同時，晶體成分和性能的不均勻性也是限制其應(yīng)用的主要因素，此外，對鉛基弛豫鐵電單晶介電弛豫特性的研究還有待進(jìn)一步深入。本文制備了鈮鈧酸鉛(PSN)改性的鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛(PMN-PT)三元晶體PSN-PMN-PT，分

2、析了PSN對材料電學(xué)性能的影響。此外，研究了PMN-32PT原料熔體電阻及其溫度特性，探討了溫度和頻率對PMN-32PT晶體介電弛豫度的影響。
　　采用布里奇曼法制備了尺寸分別為(O)25mm×55mm和(O)40mm×35mm的6PSN-61PMN-33PT晶體，表征了晶體的相結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能、光學(xué)性能及熱穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn):晶體為鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，室溫介電常數(shù)ε33、矯頑場Ec、壓電常數(shù)d33分別高達(dá)4060、6.18kV/cm、179

3、8pC/N，厚度為0.3mm的晶片紅外光學(xué)透過率高達(dá)80％，三方—四方相變溫度TR-T高達(dá)110℃，相比二元體系PMN-32PT性能明顯提高。
　　PMN-32PT原料具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，其導(dǎo)電性隨溫度的升高由絕緣體向?qū)w過渡。PMN-32PT熔體電阻不能隨溫度同步達(dá)到對應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài)，這說明PMN-32PT熔體具有一定的滯后性。PMN-32PT熔體在晶體生長溫度范圍內(nèi)的電阻值不超過100Ω，因此，將直流靜磁場引入晶體生長中