钛酸铋钠钾论文-龚跃球,王世超,石晓宇

钛酸铋钠钾论文-龚跃球,王世超,石晓宇

导读:本文包含了钛酸铋钠钾论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:溶胶-凝胶法,NKBT薄膜,BHFCO薄膜,挠曲电效应

钛酸铋钠钾论文文献综述

龚跃球,王世超,石晓宇[1](2019)在《钬铬共掺铁酸铋薄膜对钛酸铋钠钾铁电薄膜的性能调控》一文中研究指出用溶胶-凝胶法,在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)衬底上制备了钬铬共掺铁酸铋(BHFCO)-钛酸铋钠钾(NKBT)薄膜,系统研究不同BHFCO掺杂量对(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜的微观结构、表面形貌和电学性能的影响.结果表明:680℃退火处理后的(1-x)NKBT-xBHFCO薄膜表面比较均匀、致密,结晶度较好;0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜样品的剩余极化值(2P_r)最大(71.3μC/cm~2),矫顽场最小(2E_c=530 kV/cm),电滞回线饱和矩形度最好,漏电流最小(2.1×10~(-6 )A/cm~2).0.95NKBT-0.05BHFCO薄膜的,相对介电常数最大(约为493),介电损耗最小(约为0.04);薄膜的高温介电温谱表明,所有薄膜的居里温度(T_c)在(450±10)℃.不同厚度薄膜的介电性能表明,铁电薄膜内部的挠曲电效应显着降低了薄膜的最大介电常数值.(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

龚跃球,陈泓怡[2](2018)在《铌掺杂钛酸铋钠钾厚膜的制备及其铁电性能》一文中研究指出根据粉末溶胶法的原理,用旋转涂覆工艺在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备不同Nb含量的(Na0.85K0.15)0.5Bi0.5Ti(1-x)NbxO3(NKBTNx,x=0.01,0.03,0.05,0.07)厚膜,并研究了厚膜样品的微观结构、介电特性、漏导特性及铁电特性。XRD和SEM的分析结果表明:A位掺杂K、B位掺杂Nb并没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的晶体结构;Nb的最佳掺入量为0.05。NKBTN5铁电厚膜具有最好的结晶度,尺寸均匀,厚膜表面光滑致密,但有少量微孔。介电频谱测试表明,NKBTNx厚膜的居里温度随着Nb含量的增加而逐渐增加,厚膜的弛豫特性明显增强。此外,NKBTN5铁电厚膜的室温介电常数最大,介电损耗最低,漏电流密度最小,剩余极化值最大(2Pr=48.1μC/cm2),矫顽场最小(77.8kV/cm)。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2018年09期)

崔洋[3](2016)在《无铅钛酸铋钠钾薄膜的制备与热释电性能研究》一文中研究指出众所周知,如钛酸铅和锆钛酸铅等铅基铁电体因其拥有优越的介电性能、压电性能、铁电性和热释电性能而被广泛应用在电子器件中,已成为不可缺少的功能材料。但这类材料在制备过程中常需要高温处理,而高温会造成铅的严重地挥发。这种现象不仅对材料本身的性能造成损失,而且在材料的制备和应用的过程中对环境也会造成严重的污染。因此,制备具有优越性能的不含铅的铁电材料为目前需要研究的重点。本文采用溶胶-凝胶法制备了(Na_(0.85)K_(0.15))_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NKBT)薄膜,并引入Pb_(0.8)La_(0.1)Ca_(0.1)Ti_(0.975)O_3(PLCT)与LaNiO_3(LNO)为种子层,成功得到了能在较低温度结晶并具有高性能的复合薄膜。在引入种子层的基础上,制得PLCT/NKBT多层复合薄膜,研究了多层结构对薄膜的影响。种子层的引入、薄膜的多层结构和薄膜的退火温度对薄膜的性能有着至关重要的影响。选取合适的种子层和薄膜结构,同时控制薄膜的退火温度是获得高性能薄膜的重要途径。通过PLCT种子层的引入,成功地降低了NKBT铁电薄膜的结晶温度。研究发现,种子层优化的NKBT薄膜在550℃晶化时具有较低的介电常数,以及较高的热释电系数,因此可以获得了较高的探测优值。PLCT/NKBT多层复合薄膜在500℃退火时,降低了界面间的扩散的现象,使得多层薄膜具有优异的性能,特别是热释电性能。为了获得真正的无铅薄膜,在研究PLCT优化的KNBT薄膜基础上,对LNO优化的NKBT薄膜进行了进一步研究,发现在NKBT/LNO复合薄膜中,500℃退火的复合薄膜展现出更强的(100)择优取向性。此外,500℃退火复合薄膜有效的降低了界面扩散的发生,从而提高了薄膜的电性能。同时发现择优取向结构也有利于提高复合薄膜的电性能,有效的降低薄膜的介电常数、损耗和漏电流密度,相对地提高薄膜的热释电系数,获得高探测优值的薄膜。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2016-03-01)

王润[4](2014)在《不同湿度下锆钛酸铋钠钾和GaN/Ga_2O_3阻抗特性研究》一文中研究指出在过去几十年间,因为环境湿度对工业、农业、气象、医药以及航空等方面都有着广泛的影响,所以科研工作者对其投入了相当多的注意力。湿度的变化对材料物理性能和化学性能都有着重要的影响。通过研究材料在不同湿度条件下的阻抗变化,可以为功能器件的制作及其性能稳定提供指导。本文就是通过离子掺杂改性的方法,研究了不同湿度下锆钛酸铋钠钾和GaN/Ga2O3复合体两种粉末材料阻抗变化。对于我们所做的研究,具体可分为以下两方面。(1)为了在研究不同湿度对ABO3型氧化物阻抗的影响,我们通过金属有机物分解技术制备了A位碱金属离子(Na+,K+离子)和B位锆离子共掺的ABO3型锆钛酸铋钠钾(BNKTZ)粉末材料。研究结论有以下两点。第一,A位的Na+,K+碱金属离子掺杂使BNKTZ材料的阻抗变化受湿度影响显着,而B位Zr4+过渡金属离子掺杂减小了材料的阻抗值,拓宽了阻抗测试的频率范围。第二,BNKTZ阻抗测试元件阻抗值随湿度变化的范围达四个数量级,响应恢复时间分别是18秒和60秒,最大湿滞约为4%RH。BNKTZ粉末材料是一种阻抗值受湿度影响十分明显的铁电材料。(2)为了研究不同湿度对Ga类化合物阻抗影响,我们通过热处理法制备了叁个不同组分碱金属离子掺杂的GaN/Ga2O3复合体粉末样品。在不同湿度条件下,通过对比叁个掺杂粉末和纯GaN粉末的阻抗变化,找到了拥有最大阻抗变化的Na+,K+离子双掺杂样品并测试了它的阻抗变化特性,得到了以下两个结论。第一,在GaN/Ga2O3复合物表面生成的氧化镓纳米棒与K+离子掺入有关,与Na+离子掺入无关。当Na+离子与K+离子同时掺杂时,Na+离子可以起到增强腐蚀GaN的作用。第二,Na+、K+离子双掺杂GaN/Ga2O3复合体阻抗测试元件的阻抗值变化范围在11%-95%RH间接近四个数量级,响应恢复时间是6秒和21秒,最大湿滞约为3%RH。这种短棒状的氧化镓是一种阻抗值受湿度影响十分明显光电材料。(本文来源于《湘潭大学》期刊2014-06-07)

朱汉飞[5](2013)在《钛酸铋钠钾无铅铁电薄膜织构调控及电性能研究》一文中研究指出铁电体是当今一类极为重要的功能材料。然而目前应用较为广泛的铁电材料通常含铅量较高,这对环境和人类健康是一致命威胁,因此无铅铁电材料的开发与研究成为焦点。钛酸铋钠(NBT)具有较高的室温居里温度和强铁电性,被认为是一种有潜力的无铅铁电材料。随着微电子集成工艺的快速发展,功能材料的研究由块体转向薄膜,而目前对于NBT的研究主要集中于块体材料,对其薄膜的研究较少,这主要是因为其薄膜材料仍存在一些不足,具体表现为织构度较差、晶化温度过高、剩余极化较低、漏电流较大和极化较难反转。相比于纯的NBT,由NBT和钛酸铋钾(KBT)组成的固溶体(NKBT)显示出增强的性能,成为无铅高性能铁电材料的研究热点。本文利用溶胶凝胶/旋涂技术成功制备了NKBT薄膜,主要针对NKBT薄膜上述缺陷展开一系列研究,以期能优化其性能。论文主要探索了热处理温度对NKBT薄膜晶化行为的影响,结果表明随热解温度和退火温度的升高,NKBT薄膜的晶化程度变得更加完全;还研究了组分对(Pb_(1-x-y)La_xCa_y)Ti_(1-x/4)O_3薄膜结晶取向和电性能的影响,研究发现薄膜呈现出优良的低温晶化和强织构特性;最后研究了Pb_(0.8)La_(0.1)Ca_(0.1)Ti_(0.975)O_3(PLCT)种子层及其厚度对NKBT薄膜的择优取向、表面形貌及电性能的影响,研究表明种子层可以大幅改善薄膜的结晶取向和电性能,带有14nm厚PLCT种子层的NKBT薄膜具有较优异的性能:强的(100)取向、低的表面粗糙度、较高的剩余极化强度、较低介电损耗。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2013-03-01)

樊慧庆,邹敏江[6](2012)在《掺杂叁氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能》一文中研究指出采用固相合成工艺制备了(1–x)[0.82Bi0.5Na0.5TiO3–0.18Bi0.5K0.5TiO3]–xSb2O3(BNKT–xSb)压电陶瓷,研究了Sb2O3掺杂对BNKT陶瓷的显微结构和电学性能的影响规律。研究表明:Sb2O3掺杂量x小于0.020时,不改变基体的钙钛矿结构,且Sb具有可变化合价,能形成"施主"和"受主"2种掺杂而起到"软化"或"硬化"的作用。当Sb2O3掺杂量x≤0.005时,其压电系数d33随Sb2O3掺杂量的增加而增大,此时Sb2O3表现出了"软化"的特征;当Sb2O3掺杂量x>0.005时,d33降低,从而又表现出了"硬化"的特性;当Sb2O3掺杂≥0.010时,诱使陶瓷室温下反铁电微畴的形成,导致铁电性和压电性的骤减。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2012年04期)

董辉[7](2012)在《钛酸铋钠钾压电薄膜的制备及弛豫性能表征》一文中研究指出弛豫铁电体属于无序材料的一类,因其具有超大的压电和介电性能,在下一代传感器、制动器和换能器这些实现机械能和电能之间相互转化的器件中有着巨大的应用前景。然而,目前性能最好、用途最广的弛豫铁电材料如锆钛酸铅镧、铌镁锆钛酸铅和铌锌锆钛酸铅等都含有约占原料总量的70%的氧化铅,在制备和使用过程中,都会在很大程度上污染环境和损害人类健康。近些年出于环境保护的需求,钛酸铋钠(NBT)基无铅弛豫铁电材料如在电容器、致动器方面的应用研究引起了很大的关注。NBT在室温下呈现出强的铁电性能,高的居里温度,其被看作是一种重要的可替代的无铅压电材料。然而单一的NBT材料具有高的电导和大的矫顽场,因此比较难极化,难以获得理想的压电性能。与单一的NBT材料相比, NBT基的固溶体如NBT-BaTiO_3(BT)和NBT-K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(KBT)具有更好的压电和介电性能是由于它们存在叁方-四方的准同型相(MPB)。电子器件的微型化、新的微机电系统(MEMS)和电子器件概念上的突破,都在很大程度上推动了材料由块体转向薄膜的研究,以前的报道主要是针对NBT基块体的,本文主要针对NBT-KBT-100x弛豫薄膜展开了一系列研究,首先简介了弛豫铁电体的概念、性质、发展概况和应用,概述了NBT无铅弛豫材料结构和性能,然后介绍了NBT块体、厚膜、薄膜的弛豫现象研究现状和不足,通过以上综述,最后我们提出了本论文的选题依据。主要内容及结果如下:1.由于NBT-KBT-100x块体材料的准同型相界在0.16-0.20范围内,而且化学溶液沉积法(CSD)方法具有精确控制掺杂量的优点,因此本文采用了CSD方法制备了准同型相界附近x=0.15、0.18、0.20、0.25的NBT-KBT-100x的薄膜。2.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、铁电分析仪、阻抗分析仪和扫描探针显微镜,分别研究了NBT-KBT-100x(x=0.15、0.18、0.20、0.25)薄膜的晶体结构、表面微结构、铁电、介电和压电性能。用阻抗分析仪和高温烧结炉测试了NBT-KBT-18薄膜的介电温谱。结果表明,在这几种薄膜中,NBT-KBT-18薄膜具有最大的压电系数、剩余极化强度、自发极化强度、介电常数和最小的介电损耗。从介电温谱上可以得出,NBT-KBT-18薄膜具有典型的弛豫铁电特征,根据介电弛豫理论讨论了介电弛豫的机理。3.由于焦绿石相对薄膜的微结构和性能会产生重要的影响,因此建立在上述研究的基础上,第4章研究了SrTiO_3缓冲层对NBT-KBT-20薄膜的微结构、铁电、漏电流和相变温度的影响。实验结果表明,引入缓冲层改善了薄膜织构取向和表面形貌质量,从而获得具有增强的铁电性能,提高了NBT-KBT-20薄膜的相变温度,拓宽了安全工作温度范围。(本文来源于《湘潭大学》期刊2012-06-01)

陈小明,廖运文,李伟,刘育芳,毛丽君[8](2011)在《铁掺杂钛酸铋钠钾陶瓷的制备及表征》一文中研究指出采用传统固相法制备了无铅压电陶瓷Bi0.5(Na0.825K0.175)0.5TiO3+xFe2O3(x为质量分数,0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、1.0%、1.5%)(简写BNKTF-x),利用X射线衍射(XRD),和扫描电子显微镜(SEM)等分析表征了该体系陶瓷的结构、介电与压电性能。XRD测试表明,在1 180℃、2 h的烧结条件下,当铁的质量分数小于1.0%时,陶瓷呈现单一相的钙钛矿结构。所有陶瓷晶粒大多呈四方晶形,晶界明显。增加铁的含量有利于晶粒生长。此外,铁的加入也使陶瓷样品气孔率降低,当铁的质量分数在0.3%左右时陶瓷的致密性最好。BNKTF-0.1%体系陶瓷具有较好的电学性能:d33=145 pC/N,kp=0.28,εr=869,tanδ=0.032,Qm=106。(本文来源于《无机盐工业》期刊2011年02期)

张海波,姜胜林,曾亦可,张洋洋[9](2009)在《钛酸铋钠钾无铅压电厚膜的制备及表征》一文中研究指出采用传统固相法制备(Na0.82K0.18)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷粉体,将质量分数5%的乙基纤维素溶入到质量分数为92%的松油醇中配制粘合剂溶液,加入质量分数2%的二乙二醇丁醚醋酸酯作分散剂,质量分数1%的邻苯二甲酸二丁酯作增塑剂,将陶瓷粉体与粘合剂溶液按3∶1的质量比混合碾磨,用320目筛印刷至带有Pt电极的氧化铝衬底上,经放平、烘烤、预烧、加压及烧结后,制备出厚度约40μm的BNKT厚膜,平均晶粒尺寸为1.1μm,介电常数也达到最大为782,损耗最小为3.6%(10 kHz),剩余极化为24.8μC/cm2矫顽场为71.6 kV/cm,纵向压电系数为79 pC/N。(本文来源于《压电与声光》期刊2009年04期)

刘斯维[10](2009)在《钛酸铋钠钾无铅铁电薄膜的制备及性能研究》一文中研究指出近年来,随着微电子技术的发展和高度集成化的趋势,铁电薄膜的制备、结构、性能及其应用已成为国际上新材料研究十分活跃的领域。同时由于现在占据主导地位的铁电材料多数含铅量较大,给环境和人类生活带来了很大的影响。为了保护地球和人类的生存空间,防止环境污染,实现可持续发展的目标,世界各国的科技工作者正在抓紧研究少铅或无铅的压电、铁电材料。其中,具有A位复合钙钛矿结构的钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3,简称NBT)是近年研究的热门无铅材料之一。钛酸铋钠具有良好的铁电性能,居里温度为320℃,还具有突出的压电性,这些特点使得钛酸铋钠材料对铁电薄膜集成器件的制备非常有利。但由于NBT材料矫顽场和漏电流较大,影响了材料性能的发挥及应用,国内外学者对NBT基材料进行了掺杂改性研究,取得了一定的成果。本文就是在NBT基材料中进行了A位钾取代,采用化学溶液沉积法(CSD)在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了一系列不同钾含量的Bi0.5(Na1-xKx)0.5TiO3薄膜(简称BNKTx薄膜),并对其微观结构、铁电性能和压电性能进行了研究。论文第一章综述了铁电薄膜的发展概况、基本特性和应用前景,然后结合本文研究对象概述了钛酸铋钠铁电材料的性质及目前研究状况,并总结了铁电薄膜的制备方法,最后给出了本文的选题及研究目的和内容。第二章详细介绍了采用CSD方法制备BNKT薄膜的原理和制备流程,并说明了文中所使用的薄膜分析测试方法。第叁章研究了钛酸铋钠体系中Bi、Na、K离子的挥发特性以及在准同性相界区域附近钾的含量对BNKT薄膜性能的影响机理。根据扫描电镜、能谱仪、铁电分析仪和半导体测试系统的测试结果,研究表明Bi0.5(Na0.85K0.15)0.5TiO3(BNKT15)薄膜具有最佳的性能,Bi离子的挥发对薄膜的性能影响最大。在第四章里,我们在第叁章的基础上制备了铋过量10%的BNKT15薄膜,并研究了不同退火温度(650℃,680℃,710℃,740℃)下薄膜的性能。实验结果表明退火温度对薄膜的微观结构、铁电性能和压电性能都有很大的影响,710℃退火的薄膜最有最佳的表面形貌、最大的晶粒尺寸以及最好的结晶性能。薄膜的铁电性能和压电性能也最为优异,此时的薄膜在167 kV/cm的电场强度下,漏电流密度为1.63×10-6 A/cm2;在830 kV/cm的电场强度下,剩余极化强度2Pr=67.4μC/cm2;在334 kV/cm的电场强度下,薄膜多个测试点的压电系数有效平均值达到了103 pm/V。最后分析了退火温度对薄膜性能的影响机制。(本文来源于《湘潭大学》期刊2009-05-01)

钛酸铋钠钾论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

根据粉末溶胶法的原理,用旋转涂覆工艺在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备不同Nb含量的(Na0.85K0.15)0.5Bi0.5Ti(1-x)NbxO3(NKBTNx,x=0.01,0.03,0.05,0.07)厚膜,并研究了厚膜样品的微观结构、介电特性、漏导特性及铁电特性。XRD和SEM的分析结果表明:A位掺杂K、B位掺杂Nb并没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的晶体结构;Nb的最佳掺入量为0.05。NKBTN5铁电厚膜具有最好的结晶度,尺寸均匀,厚膜表面光滑致密,但有少量微孔。介电频谱测试表明,NKBTNx厚膜的居里温度随着Nb含量的增加而逐渐增加,厚膜的弛豫特性明显增强。此外,NKBTN5铁电厚膜的室温介电常数最大,介电损耗最低,漏电流密度最小,剩余极化值最大(2Pr=48.1μC/cm2),矫顽场最小(77.8kV/cm)。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钛酸铋钠钾论文参考文献

[1].龚跃球,王世超,石晓宇.钬铬共掺铁酸铋薄膜对钛酸铋钠钾铁电薄膜的性能调控[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019

[2].龚跃球,陈泓怡.铌掺杂钛酸铋钠钾厚膜的制备及其铁电性能[J].人工晶体学报.2018

[3].崔洋.无铅钛酸铋钠钾薄膜的制备与热释电性能研究[D].哈尔滨理工大学.2016

[4].王润.不同湿度下锆钛酸铋钠钾和GaN/Ga_2O_3阻抗特性研究[D].湘潭大学.2014

[5].朱汉飞.钛酸铋钠钾无铅铁电薄膜织构调控及电性能研究[D].哈尔滨理工大学.2013

[6].樊慧庆,邹敏江.掺杂叁氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能[J].硅酸盐学报.2012

[7].董辉.钛酸铋钠钾压电薄膜的制备及弛豫性能表征[D].湘潭大学.2012

[8].陈小明,廖运文,李伟,刘育芳,毛丽君.铁掺杂钛酸铋钠钾陶瓷的制备及表征[J].无机盐工业.2011

[9].张海波,姜胜林,曾亦可,张洋洋.钛酸铋钠钾无铅压电厚膜的制备及表征[J].压电与声光.2009

[10].刘斯维.钛酸铋钠钾无铅铁电薄膜的制备及性能研究[D].湘潭大学.2009

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