导　　师： 刘秋香;唐新桂

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 随着科学技术的快速发展,反铁电材料成为国际上研究的新热点之一。掺杂改性的PbZrO3基反铁电材料在电场诱导下,在铁电相变化到反铁电相过程中,产生相当大的应变,利用其大的应变性可以制造微机械电子器件,如传感器与驱动器。此外,这类材料可以应用于高能储存器件,介电调谐器件等。本文以反铁电材料为研究对象,通过多种表征方法对材料性能进行了研究,主要从以下四个方面进行分析:第一,通过高温固相法制备(Pb1-3x/2Lax)(Zr0.95Ti0.05)O3（x=0.02,0.04,0.06,0.08,0.10）陶瓷。在温度范围为26-650oC,以频率和温度作为相关变量,对陶瓷的介电和阻抗性能进行测试。在介电温谱中出现相变峰,而样品的居里温度随着镧含量的增加而降低;在电滞回线中观察到相变过程,随着镧含量的增加,减小了铁电性的相变温度范围。研究了高温介电异常现象和氧空位的之间的关联,根据Arrhenius定律,从活化能方面分析了产生高温介电弛豫的机制,阻抗活化能约为0.43-1.61 eV,而传导过程活化能约为0.38-1.66 eV,表明电导机制是一个热运动的过程,材料的弛豫机构是由偶极子传导所控制的,电离氧空位的动态热运动可解释这一行为。第二,采用高温固相法制备(Pb0.97La0.02)(Zr0.95Ti0.05)O3陶瓷,在一定温度范围内分析了其介电和铁电性,并观察到铁电和反铁电相变过程。样品展示了良好的铁电性能,我们对陶瓷样品的铁电以及铁电储能特性进行了研究,(Pb0.97La0.02)(Zr0.95Ti0.05)O3陶瓷的最大有效储能密度Jreco为0.83 J/cm3,相应储能效率为70%。此外,陶瓷样品还表现了良好的负电卡效应,在电场为50 kV/cm时温变达到-7.47 K,对实现大功率制冷具有较大潜力。(Pb0.97La0.02)(Zr0.95Ti0.05)O3陶瓷拥有诸多优越的性能,能够运用到许多领域,为我们提供了广阔的探索空间。第三,实验采用传统的高温固相法制备了一系列铅含量�

关 键 词： 反铁电陶瓷 高温介电驰豫 储能特性 电卡效应

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