弛豫铁电单晶pmn32pt的电畴及光学性能研究

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1、弛豫铁电单晶PMN．32PT的电畴及光学性能研究学科：材料加工工程霎耄麦羔主≥鳓指导教师签字：I扩；≯置l摘要弛豫铁电单晶0-x)Pb(Mgm卜e02／3)03-xPbTi03(简记为eMN-xPT)具有优异的介电、压电和机电耦合性能，而这些性能决定于其电畴结构和组态，因此研究电畴组态及其动态过程对于控制和调节铁电单晶的特性是非常必要的。本文搭建了可施加电场的偏光显微镜和红外光透过率测试装置，实现了电畴随电场变化的实时观察和透光率随电场变化的动态研究；利用偏光显微镜研究了【210】。b和[001]。b切型PMN-．．32PT单晶电畴的极化反转过程；

2、采用红外光光度计研究了其红外光透过率随外加电场的变化规律及电场对透过率的调制作用，拟合了不同电场下透过率曲线的方程。研究发现：1)在【210】鼬切型PMN一32PT弛豫铁电单晶中，不旌加电场时，单晶的透明区域呈现三方相电畴形态。施加6kv／cm的电场可在PMN．32PT单晶中诱导出单斜相，但该单斜相为亚稳相，在电场强度减小到5kv／cm时，单斜相消失。2)在【001】啪切型的弛豫铁电单晶PMN一32”中，当施加的电场强度达{；Ij4kv／cm时，电畴开始极化反转，其反转过程与正常铁电体相似；当施加的电场强度为6kv／cm时，原畴壁消失，同时出现了垂

3、直于电场方向的新畴壁，结合介电温谱，表明电场诱导出了单斜相：当施加的电场强度为10kv／cm时，所有畴壁消失，且电畴消光，表明多畴已单畴化。3)红外透射光谱表明，PMN．32PT单晶可以透过波长在1．4～5．讹m的红外光，透光率约56％，其吸收边在l毗nl酣近。4)电场对【001】。。b切型PMN．32PT单晶的红外光透过率的影响分为两种情况：一是在近红外波段，透过率随电场的变化曲线为回线，此回线趋势与单晶的电滞回线相似，这与单晶的极化及不同极化方向离子的相互作用有关：另一种是在中红外波段，电场对透过率的影响不大，主要原因是中红外光区的入射光波长较

4、长，受单晶中电畴组态的影响比波长较短的近红外小。关键词：PMN．-32PT单晶：电畴；偏光显微镜；红外光谱；透光率TheDomainConfigurationandOpticalPropertiesOfrelaxor-basedPMN-32PTsinglecrystalDiscipline：MaterialProcessingEngineeringStudentSignature：伽锄忽纪SupervisorSignature：X五动社AbstractRelaxor-basedfcrroclcctricsinglecrystalsO-x)Pb(Mg

5、l／3Nbz8)03-xPbTi03(PMN—xmhaveexcellentdielectricperformance，piezoelectricpropertiesandelectro·mechanicalcouplingperformance．Sincemacroscopicpropertiesisbasedontheconfigurationofdomains,itisimportanttoexperimentallyandtheoreticallystudytheferroelectriedomainsconfigurationtocont

6、rolandmodulaterelatedphysicsproperties．Here，Someexperimentalsystemswereassembled。whichcanberealizedthereal—timeobservationofthedomainandtransmittanceinthecrystals．Polarizingmicroscopewasusedtoobservedomainswitchingof【001]砷and【210】c．_binPMN-32PTsinglecrystals；Infraredlightluxme

7、terwasusedtosutdyitsinfraredtransmittancespectrawiththechangingelectricfield，andequationoftheCalrvehasbeenfitted．primaryresultsareshownasfollows：domainconfigurationof【2101c出谢entedrelaxor-basedPMN-32PTsinglecrystalhaschangedwiththeelectricfield：thedomainofthetransparentregionis

8、rhombohedraiphasewhenE=0kv／cm；astheelectricfieldincreased，the