Структурные особенности соединений на основе цирконататитаната свинца при твердофазном синтезе

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 6
1.1 Магнитоэлектрические материалы 6
1.2 Соединение цирконата-титаната свинца 7
1.3 Пьезоэлектрические композиционные материалы 8
1.4 Легирование пьезокерамических материалов на основе системы ЦТС 11
1.5 Применение композиционных материалов 15
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 18
2.1 Методы получения цирконата-титаната свинца 18
2.2 Термогравиметрический метод анализа 18
2.3 Рентгенографические методы исследований 19
2.4 Растровая электронная микроскопия 20
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 22
3.1 Результаты термогравиметрических исследований соединений цирконата-титаната свинца при нагревании на воздухе 22
3.2 Результаты рентгенографических исследований соединений цирконата-титаната свинца 25
3.3 Результаты растровой электронной микроскопии 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33

Весь текст будет доступен после покупки

В течение многих десятилетий исследователи уделяли особое внимание ферроэлектрическим перовскитным оксидам из-за их различных применений, таких как интегральные устройства памяти, микроволновые устройства, пьезоэлектрические и магнитоэлектрические устройства [1-3]. Материалы на основе цирконата-титаната свинца [PbZr0.52Ti0.48O3] (PZT) обладают ферроэлектрическими свойствами благодаря своим выдающимся физическим свойствам, таким как большая поляризация, большая пьезоэлектричность и электрооптические свойства. Керамические материалы PZT с такими выдающимися физическими свойствами делают их пригодными для различных применений, таких как FRAM, датчики, осцилляторы и преобразователи [4-9]. Превосходное пьезоэлектрическое свойство материалов PZT делает их идеальными материалами для МЭМС-приложений. Эти физические свойства PZT-материалов зависят от колебаний и движения или вибрации доменных стенок (DW) под действием электрического поля, в то время как для устройств памяти требуется достаточное изменение поляризации [10- 12]. Прижатие доменных стенок (ДС) подвижными заряженными дефектами приводит к улучшению механических свойств фактор, который уменьшает механические и диэлектрические потери, даже если он запрещает переключение поляризации [13-15].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В первой главе приведены история открытия, классификация магнитоэлектрических материалов, способы получения, данные о структуре таких соединений и их практическом применении.

1.1 Сегнетоэлектрические материалы
Сегнетоэлектрические материалы представляют собой один из наиболее перспективных типов функциональных материалов в современной твердотельной электронике, поскольку такие соединения обладают уникальной комбинацией электрофизических свойств, сочетая при этом диэлектрические, пьезоэлектрические, упругие и многие другие физико-химические свойства, которыми можно эффективно управлять при помощи внешних воздействий (например, электростатических полей).
Некоторые природные минералы (примером служит кристалл кварца) при механическом воздействии могут приобретать отличный от нуля электрический дипольный момент (электрическую поляризацию), величина которой определяется силой воздействия, приложенной на кристалл из вне. Впоследствии братьями Кюри – Жаком и Пьером - в 1880 году был обнаружен прямой пьезоэлектрический эффект, который присущ не только монокристаллам, но и целому ряду соединений, обладающих кристаллическим строением (поликристаллы). Позднее в 1881 году французским ученым Г. Липпманом исходя из термодинамических соображений был предугадан инверсионный (обратный) пьезоэлектрический эффект, который, наряду с прямым пьезоэлектрическим эффектом, был экспериментально подтвержден братьями Кюри. Однако практическое применение пьезоэффект обрел лишь тридцать семь лет спустя.
Суть его предложения заключалась в использовании мощного ультразвука, получаемого от возбужденной электрическим полем кварцевой пластинки, для подводной беспроволочной связи и гидроакустики. Впоследствии пьезоэлектрические пластины стали неотъемлемыми компонентами устройств фильтрации и стабилизации частот в аппаратуре связи и радиотехнике.

Весь текст будет доступен после покупки

1. M. Li, Z. Zhou, M. Liu, J. Lou, D. E. Oates, G. F. Dionne, M. L. Wang, N. X. Sun, J. Phys. D: Appl. Phys., P 46 (2013) 275001
2. M. Jain, N. K. Karan, R. S. Katiyar, A. S. Bhalla, F. A. Miranda, F. W. V. Keuls, Appl. Phys. Lett. 85 (2004) 275
3. xStructural and Electrical Properties of Nd Ion Modified Lead Zirconate Titanate Nanopowders and Ceramics / D. Wang, D.-Q. Zhang, Y. Jie, Q. Zhao, L. Hong-Mei, W. Zhi-Ying, C. Mao-Sheng // Chinese Physics B. – 2009. – V. 18. – P. 2596.
4. Trivijitkasem, S. Characterization of Lead Lanthanum Zirconate Titanate (PLZT) Ceramics Sintered at Various Temperatures / S. Trivijitkasem, K. Koyvanich // Nat. Sci. – 2007. – V. 41. – P. 192-193.
5. Жуков, С. О пьезокерамике и перспективах ее применения / Жуков С. // Компоненты и технологии. – 2001. – Т. 1, № 1 – С. 12-13.
6. Свирская, С.Н. Пьезокерамическое материаловедение: учеб. пособие [Текст] / С. Н. Свирская; Ростов-на-Дону: Изд-во Южного фед. ун-та, 2009. – 82 с.
7. Каменщиков М.В. Электропроводность и барьерные эффекты в тонких сегнетоэлектрических плёнках цирконата-титаната свинца: дисс. ... кн. физ.-мат. наук. Тверь: ТвГУ, 2014. - 132 с.
8. Нестеров А.А., Современные проблемы материаловедения керамических пьезоэлектрических материалов / А.А. Нестеров, А.А. Панич. – Ростов-на-Дону: Изд-во Южного фед. ун-та, 2010. – 226 с.
9. Яффе В. Пьезоэлектрическая керамика / В. Яффе, У. Кук, Г. Яффе. – Москва: Изд-во Мир, 1974. – 288 с.

Весь текст будет доступен после покупки