pmnpt单晶的成分分布、电畴组态与电学性能

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1、PMN．PT单晶的成分分布、电畴组态与电学性能学科：材料加工工程研究生签字：、零叠弦≯指导教师签字：蛮丽丧摘要弛豫铁电单晶(1-x)Pb(Mgl／3Nb2／3)03-xPbTi03(简记为PMN-xPT)具有优异的介电、压电和机电耦合性能。但是，其电学性能具有很大的不均匀性和不稳定性，同时晶体成分也存在一定的不均匀性，因此有必要研究其电学性能和成分分布之间的依赖关系。另外，PMN．)(PT晶体的畴态和相组成是依赖于外场而变化的，因此考察PMN-xPT晶体在外场下的行为显得尤为必要。本文对[1ll】伽b和[100

2、]叫b切型PMN-32PT单晶的电学性能分布和成分分布进行了研究，分析了晶体电学性能和成分分布之间的关系。并用偏光显微镜研究了【100]cub切型PMN．32PT单晶的电畴组态在一定的温度场、电场下的行为。主要研究结果如下：(1)在【111】伽b切型PMN-32PT单晶中，压电常数d33随着O含量的增加而增加，Nb含量的减少而增加。Ti含量对介电常数￡33有正的贡献，对介电损耗tan8有负的贡献。在[100】cub切型PMN．32PT单晶中，砸元素对晶体的压电常数有正的贡献而Nb对其有负的贡献，Mg和Pb元素对

3、介电常数有正的贡献。晶体的介电常数和介电损耗总是成相反的分布规律。(2)[100]哪b切型PMN-32PT单晶在加热升温过程中，畴的变化表现为两个阶段：第一阶段，畴先细化，后宽化。第二阶段进行铁电一顺电转变，整个铁电-jil页电相变过程缓慢且持续温度范围大。在室温和降温过程中，电畴具有恒为45。的消光角。在降温过程中，各畴之间的位相差有显著的变化，表现出了两次突变。(3)在直流电场的作用下【loo】cub切型PMN一32PT单晶的新生畴壁及其运动方向与电极的方向有关，并且新畴的消光角、位相差大致相等，都为45。

4、左右。在交流电场的驱动下畴壁做周期性振动。关键词：PMN．32PT单晶；成分分布；电畴组态；消光角；外场StudyOilElements’Distribution，DomainConfigurationsandElectricPropertiesofPMN-32PTSingleCrystalsDiscipline：MaterialProcessingEngineeringStudentSignature：M叼L比口SupervisorSignature：Z洲?乞h(，AbstractRelaxerferroel

5、ectricsinglecrystalsof(100-x)Pb(Mgl／3Nb2／3)03-xPbTi03(PMN-xPT)haveexcellentpiezoelectric，dielectricandelectro．mechanicalproperties．However,theinstabilityandinhomogeneityofelectricpropertiesofPMN-PTsinglecrystalsalwaysexist．Meanwhiletheinhomogeneityofcomposit

6、ionexistsinthecrystal．Itisnecessarytostudytherelationshipbetweentheinhomogeneityofelectricpropertiesandtheinhomogeneityofcomposition．Othen)l，ise．domainstructuresarealterableunderexternalfield．Sotheinvestigationofdomainbehaviorunderexternalfieldisveryimportan

7、t．Inthisthesis，electricpropertiesandcompositiondistributionof【11l】舶and【100]eub-orientedwaferofPMN一32PTsinglecrystalweretested．Therelationshipbetweenelectricpropertiesandthecompositiondistributionwerestudied．Furthermore，thepolarizingmicroscopewasusedtoobserve

8、domainconfigurationsundertemperatureandelectricfield．Mainresultsareshownasfollows．(1)In[111]伽b--orientedPMN．32PTcrystalwafers，piezoelectricconstantd33increasewiththeincreaseofOanddecreasewiththe