物理学报
物理學報
물이학보
2005年
10期
4914-4919
,共6页
梁瑞虹%董显林%陈莹%曹菲%王永龄
樑瑞虹%董顯林%陳瑩%曹菲%王永齡
량서홍%동현림%진형%조비%왕영령
BST%BaZrxTi1-xO3%可调性%介电常数非线性%直流偏置电场
BST%BaZrxTi1-xO3%可調性%介電常數非線性%直流偏置電場
BST%BaZrxTi1-xO3%가조성%개전상수비선성%직류편치전장
采用传统固相法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)和BaZrxTi1-xO3(x=0.25,0.3,0.35,0.4)(BZT)陶瓷,并对其在直流偏置电场下的介电常数非线性行为进行了系统、详细的研究.结果表明,基于Devonshire的宏观相变理论(phenomenological theory)提出的公式εr(app)=1/[1+αε3τ(0)E2]1/3和ε(E)=ε1-ε2 E2+ε3E4,均可定量地解释BST体系顺电相的介电常数非线性行为,其中εr(app)表示材料在电场下的介电常数,ε(0)表示不加电场即静态下材料的介电常数,α是非谐性因子,E表示电场强度,ε(E)表示材料在电场下的介电常数,ε1,ε2,ε3分别表示线性、非线性和高阶介电常数.而对于处于铁电相和居里温度附近的BST体系,则需要考虑铁电畴对介电常数非线性的贡献,这种贡献随着外加直流偏置电场强度的增大逐步减小.对于弛豫铁电体BZT体系,即使处于顺电相,也必须考虑由极性微区的冻结与合并引起的介电常数的下降,极性微区对介电常数非线性的贡献随着电场强度和温度的上升而有所下降.
採用傳統固相法製備瞭Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)和BaZrxTi1-xO3(x=0.25,0.3,0.35,0.4)(BZT)陶瓷,併對其在直流偏置電場下的介電常數非線性行為進行瞭繫統、詳細的研究.結果錶明,基于Devonshire的宏觀相變理論(phenomenological theory)提齣的公式εr(app)=1/[1+αε3τ(0)E2]1/3和ε(E)=ε1-ε2 E2+ε3E4,均可定量地解釋BST體繫順電相的介電常數非線性行為,其中εr(app)錶示材料在電場下的介電常數,ε(0)錶示不加電場即靜態下材料的介電常數,α是非諧性因子,E錶示電場彊度,ε(E)錶示材料在電場下的介電常數,ε1,ε2,ε3分彆錶示線性、非線性和高階介電常數.而對于處于鐵電相和居裏溫度附近的BST體繫,則需要攷慮鐵電疇對介電常數非線性的貢獻,這種貢獻隨著外加直流偏置電場彊度的增大逐步減小.對于弛豫鐵電體BZT體繫,即使處于順電相,也必鬚攷慮由極性微區的凍結與閤併引起的介電常數的下降,極性微區對介電常數非線性的貢獻隨著電場彊度和溫度的上升而有所下降.
채용전통고상법제비료Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)화BaZrxTi1-xO3(x=0.25,0.3,0.35,0.4)(BZT)도자,병대기재직류편치전장하적개전상수비선성행위진행료계통、상세적연구.결과표명,기우Devonshire적굉관상변이론(phenomenological theory)제출적공식εr(app)=1/[1+αε3τ(0)E2]1/3화ε(E)=ε1-ε2 E2+ε3E4,균가정량지해석BST체계순전상적개전상수비선성행위,기중εr(app)표시재료재전장하적개전상수,ε(0)표시불가전장즉정태하재료적개전상수,α시비해성인자,E표시전장강도,ε(E)표시재료재전장하적개전상수,ε1,ε2,ε3분별표시선성、비선성화고계개전상수.이대우처우철전상화거리온도부근적BST체계,칙수요고필철전주대개전상수비선성적공헌,저충공헌수착외가직류편치전장강도적증대축보감소.대우이예철전체BZT체계,즉사처우순전상,야필수고필유겁성미구적동결여합병인기적개전상수적하강,겁성미구대개전상수비선성적공헌수착전장강도화온도적상승이유소하강.