B 位空位补偿型钐掺杂PZT(54/46)陶瓷中的缺陷分析及其对压电性能的影响
B 位空位补偿型钐掺杂PZT(54/46)陶瓷中的缺陷分析及其对压电性能的影响
复制标题
DOI：
--
复制
发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
曹兴忠
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
杨静;冯少蓉;张涛;牛旭平;李敏;于润升;曹兴忠
用固相反应法制备了B 位空位补偿型钐掺杂非准同型相界组分PZT(54/46)陶瓷。通过正电子湮没寿命谱（PALS）和符合多普勒展宽能谱（CDBS）对陶瓷.中的缺陷结构进行综合表征，结合常规表征手段如XRD、SEM、介电、铁电和压电性能测量，研究缺陷对陶瓷压电性能的影响。XRD 结果显示所有陶瓷均为.纯钙钛矿相，掺杂诱导了菱方-四方（R-T）相变，准同型相界位于Sm 掺杂量x=0.01-0.02。电学测量结果反映：介电、铁电和压电性能均先增强后减弱，PB.附近两个样品都有优异的介电和铁电性能，但其压电性能差别很大。x=0.01 给出最优压电性能d33=572pC/N，较未掺杂样品增强了一倍。PALS 结果表明掺杂使陶瓷中缺陷类型发生变化，x≤0.01，样品中同时含有A 位空位与B 位空位；x≥0.02，样品中以A 位相关缺陷为主，B 位空位浓度很低。CDBS 结果进一步证实x=0.01和0.02 中B 位空位浓度分别是该体系中最高和最低的。由以上结果推断出x=0.01获得的最优压电性能与其中较高浓度的B 位空位有关，B 位空位可稀释A 位空位浓度，降低氧空位浓度，从而降低A 位空位与氧空位形成缺陷偶极子的几率，促进畴壁运动，使压电性能增强。