钛镁酸铋-钛酸铅高温铁电薄膜的制备及其电学性能研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

钛镁酸铋-钛酸铅(BMT-PT)陶瓷在准同型相界(MPB)附近具有居里温度高,电学性能优异,含铅少,价格便宜等优点,在高温铁电器件方面具有潜在的应用前景。本文以BMT-PT为研究对象,研究了溶胶-凝胶法制备BMT-PT薄膜的工艺及性能;研究了Mn掺杂对BMT-PT薄膜结构和电学性能的影响;研究了钛酸铅晶种层的退火方式对BMT-PT薄膜的取向行为,微观结构和电学性能的影响。主要内容如下:
　　采用优化的溶胶-凝胶薄膜工艺在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BMT-PT薄膜。研究了退火温度对BMT-PT薄膜的微观结构和电学性能的影响。结果表明BMT-PT薄膜的最佳退火温度为675℃。在675℃退火的BMT-PT薄膜为单一的钙钛矿结构且具有良好的结晶性。原子力显微镜观测表明,675℃退火的薄膜具有均匀致密的表面形貌。而且,BMT-PT薄膜具有优异的介电和铁电性能。在测试频率为1kHz时,其介电常数值εr和剩余极化强度Pr分别为1477和17.8μC/cm2。
　　采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Mn掺杂的BMT-PT铁电薄膜。Mn掺杂量分别为0mol％,0.2mol%,0.3mol%,0.5mol%和1mol%。所有的BMT-PT薄膜均具有单一的钙钛矿相结构和致密的表面形貌。少量的Mn掺杂有效地降低了BMT-PT薄膜的介电损耗和漏电流。与未掺杂的BMT-PT薄膜相比,0.5mol%Mn掺杂的BMT-PT薄膜具有更小的漏电流密度,因而可以获得较为饱和的电滞回线。Mn掺杂使得BMT-PT薄膜的介电常数和剩余极化强度都减小了。在所有Mn掺杂的薄膜样品中,0.5mol%Mn掺杂的BMT-PT薄膜具有最大的介电常数和剩余极化强度。
　　采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了不含晶种层和以不同退火方式的PT为晶种层的BMT-PT铁电薄膜。研究了晶种层的退火方式对BMT-PT薄膜的取向行为,微观结构和电学性能的影响。X射线衍射结果表明,含有PT晶种层的BMT-PT薄膜均为(100)取向。而以快速退火的PT为晶种层时,所得的薄膜的(100)取向度更高。含有PT晶种层的BMT-PT薄膜表面更加光滑致密,晶粒更加细小。电学分析表明,随着BMT-PT薄膜的(100)取向度的增大,介电常数增大,而剩余极化强度和矫顽场减小。此外,含有PT晶种层的BMT-PT薄膜的介电损耗明显减小。

著录项

作者
刘隆冬;
展开▼
作者单位

合肥工业大学;

展开▼
授予单位合肥工业大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名左如忠;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TM221;
关键词
钛镁酸铋-钛酸铅; 溶胶-凝胶法; 电学性能; 微观结构; 退火方式; 铁电薄膜;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 掺铟钪酸铋–钛酸铅压电陶瓷的制备及电学性能 [J] . 孙宇澄 ,石维 ,覃宝全 . 电子元件与材料 . 2009,第009期
2. 新型铁电固溶体铌镥酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅的制备与表征 [J] . 刘颖 ,赖发春 ,黄志高 . 无机材料学报 . 2014,第009期
3. 钛酸系铁电薄膜制备技术适用性的研究 [J] . 黄文波 ,王敏 . 广东技术师范学院学报(社会科学版) . 2011,第006期
4. 钛酸系铁电薄膜制备技术适用性的研究 [J] . 黄文波 ,王敏 . 广东技术师范学院学报(自然科学版) . 2011,第002期
5. 铌镁（锌）酸铅-钛酸铅弛豫铁电单晶研究进展 [J] . 吴广涛 ,李秀明 ,崔海瑛 . 大庆师范学院学报 . 2015,第003期
6. 钛酸铅、钽酸锶铋薄膜中畴结构、畴界动性与铁电性 [C] . 王业宁 . 第八届全国电介质物理学术会议 . 1998
7. 柔性锆钛酸铅铁电薄膜的制备及其电学性能的研究 [A] . 徐玉青 . 2017

钛镁酸铋-钛酸铅高温铁电薄膜的制备及其电学性能研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅