【摘 要】
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该文主要研究了SBTN(SrBiTaNbO)铁电材料的微观组织结构.采用Sol-Gel工艺和固相反应法分别合成纳米级SBT(SrBiTaO)粉体颗粒和SBN(SrBiNbO)粉体颗粒.通过无压和热压烧结工艺制
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该文主要研究了SBTN(SrBi<,2>Ta<,2-x>Nb<,x>O<,9>)铁电材料的微观组织结构.采用Sol-Gel工艺和固相反应法分别合成纳米级SBT(SrBi<,2>Ta<,2>O<,9>)粉体颗粒和SBN(SrBi<,2>Nb<,2>O<,9>)粉体颗粒.通过无压和热压烧结工艺制备出致密的SBTN陶瓷材料.通过SEM、TEM、XRD和RT6000HVS铁电测试仪对SBTN陶瓷材料的晶粒形貌、电畴结构和铁电性能进行了的研究.讨论了应力对微观组织结构的影响及Nb掺杂量对材料微观结构和铁电性能的影响.XRD分析表明,Nb掺杂取代Ta,造成晶胞沿a、b轴收缩,沿c轴拉长.在SBT-SBN固溶体系中,Nb成功的掺杂取代Ta.SEM观察表明,随着Nb掺杂量的增加,晶粒形状从长片状夹带少量短棒状逐渐变为短棒状夹带少量长片状.此外,热压烧结样品晶粒的生长择优取向,晶粒生长成薄片状.TEM分析表明,应力造成原子的位置激变.激变原子平移的晶面为激变面,由于激变面的形成,TEM观察到α边界.在居里点,低温铁电相转变为高温顺电相.顺电.铁电相变的过程中可能产生某些中间相,中间相将以电畴的形式保留下来.TEM观察到90°电畴的存在,90°电畴可能是顺电相失去四重旋转轴后形成的中间相的遗留产物.实验中观察到的90°电畴的形态是不规则的.铁电性能测试表明,Nb掺杂量从20﹪增加到50﹪,SBTN剩余极化(P<,r>)从12μC/cm<'2>增加到17μC/cm<'2>,相应的矫顽场(E<,c>)从50kV/cm增加到75kV/cm.这是由于(Ta,Nb)O<,6>八面体中离子的原子位移随着Nb掺杂量的增加而增加.这将导致钙钛矿单胞更大的结构变形,钙钛矿单胞对剩余极化值贡献增大.
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