Диссертация (1144348)
Текст из файла
СодержаниеСодержание ............................................................................................................ 2Список условных обозначений .............................................................................3Введение ..................................................................................................................4Глава 1. Обзор литературы…..............................................................................111.1.
Общая информация о сегнетоэлектриках.................................................111.2. Обзор экспериментальных и теоретических работ по исследованиюсегнетоэлектрических микроразмерных композитных материалов. ...............181.3. Обзор работ по исследованию размерного эффекта в сегнетоэлектрикахи в сегнетоэлектрических композитных наноразмерных материалах……….391.4. Структура и основные физические свойства системы (PbFe2/3W1/3O3)1-x(PbTiO3)x.................................................................................................................55Глава 2.
Объекты и методы методы исследования. ..........................................63Глава 3. Структурные исследования поликристаллических композитов наоснове порошковых смесей сегнетоэлектрических микрочастиц. ..................723.1. Температурная эволюция структуры сегнетоэлектрического композита(1-х)NaNO2+(x)BaTiO3..........................................................................................723.2. Температурная эволюция структуры сегнетоэлектрического композита(1-х)KNO3+(x)BaTiO3.
..........................................................................................833.3. Температурная эволюция структуры сегнетоэлектрического композита(1-х)NaNO2+(x)KNO2.............................................................................................88Глава4.Структурныеисследованиясегнетоэлектрическогонанокомпозитного материала (НКМ) на основе NaNO2 внедренного внанопористое стекло. ...........................................................................................92Глава 5. Температурная эволюция структуры мультиферроидных твердыхрастворов (1–x)Pb(Fe2/3W1/3O3)–(x)PbTiO3 в области морфотропной фазовойграницы (МФГ). ..................................................................................................104Заключение...........................................................................................................113Список цитированной литературы....................................................................1142Список условных обозначенийФП – фазовый переходМФГ – морфотропная фазовая границаНКМ – нанокомпозитный материалPFW-PT – твердый раствор (1-x)(PbFe2/3W1/3O3)+(x)(PbTiO3)PG –пористое стеклоPG20 – пористое стекло со средним диметром пор 20 нмNaNO2+PG20 –нанокомпозитный материал на основе NaNO2, внедренного впористое стекло со средним диаметром пор 20 нм3ВведениеАктуальность.
Сегнетоэлектрические материалы обладают широкимспектром функциональных свойств, включая переключаемую поляризацию,пьезоэлектричество,высокуюнелинейнуюоптическуюактивность,пироэлектричество и нелинейное диэлектрическое поведение. Эти свойстванеобходимы для применения в электронных устройствах, таких как датчики,микроактюаторы,инфракрасныедетекторы,фильтрыСВЧ-фильтры,энергонезависимые запоминающие устройства [1-4]. Благодаря этомууникальному сочетанию свойств исследователи и инженеры уделяют особоевнимание сегнетоэлектрическим материалам долгое время.Современные искусственные сегнетоэлектрические материалы обычноимеютгетерогеннуютребованиякструктуру.функциональнымПричинойэтогосвойствамсоявляетсясторонывысокиеразличныхпрактических применений, достижение которых в значительной степениобеспечивается за счет изменения макроструктуры или других специальныхструктур этих материалов.
Поиск материалов, обладающих специфическимисегнето- и пьезоэлектрическими свойствами, увеличил интерес к изучению ивнедрениюгетерофазныхсегнетоэлектрическихкомпозитов.Большойинтерес к исследованию свойств сложных композитных соединений впоследнее время связан не только с тем, что такие структуры имеютаномальные свойства по сравнению с «обычными», однородными по составувеществами. Другой причиной является то, что подобные соединения могутоказаться значительно более дешевыми, чем однородные структуры, приусловии, что композит по ряду физических показателей и в диапазонезаданных параметров (температуры, частоты приложенного поля и т.д.)идентичен однородным веществам. Сегнетоэлектрическим нанокомпозитнымматериалам как объектам, свойства которых чрезвычайно чувствительны кразмерным эффектам, вызванным повышенной ролью поверхностных илиграничных эффектов, что открывает новые возможности модификации4свойств материалов и функциональных параметров приборов, уделяетсяособое внимание.В настоящее время, несмотря на большое количество теоретических иэкспериментальныхработсегнетоэлектрическихзакономерностейпоизучениюсистем,модификацииединогосвойствсвойствгетерогенныхзаконченногокомпонентовпониманиякомпозитовврезультате взаимодействия их друг с другом отсутствует.Это делаетактуальным исследование свойств сегнетоэлектрическихкомпозитныхматериалов актуальным как с теоретической, так и с практической точкизрения.В данной работе в качестве объектов исследования был выбран ряднеоднородныхнамикро-инано-масштабахсегнетоэлектрическихкомпозитных материалов с одинаковой технологией изготовления и хорошоизвестными макроскопическими свойствами беспримесных массивныхкомпонент,входящихвсоставкомпозита.Компонентысегнетоэлектрических микроразмерных композитов подбирались такимобразом, чтобы один из компонент был сегнетоэлектриком (NaNO2 и KNO3),а в качестве примеси использовались либо активные (сегнетоэлектрикBaTiO3), либо пассивные (несегнетоэлектрические - KNO2) диэлектрики.Перовскитные свинец-содержащие сегнетоэлектрики-релаксоры Pb(B'1xBx")O3обладают отличными диэлектрическими свойствами, широкимдиэлектрическиммаксимумомэлектрострикционнымиибольшимикоэффициентами.пьезоэлектрическимиВозможностьимодификациисвойств путем формирования твердых растворов с другими соединениямивидаABO3делаетперспективнымиконденсаторов,релаксорныематериаламисегнетоэлектрическиедляпьезоэлектрическихизготовлениякомпозитымногослойныхпреобразователейиэлектрострикционных актюаторов для работы в различных частотных итемпературных условиях [5].
Один из них Pb(Fe2/3W1/3)O3 (PFW), в последниегоды получил повышенное внимание из-за его высокой диэлектрической5проницаемости и низких температур синтеза ( ̴ 950 ° C). Эти характеристикиделают его хорошим материалом для многослойных конденсаторов снедорогими легкоплавкими электродами (такими как сплавы Ag-Pd).Формирование твердого раствора с титанатом свинца PT модифицируетрелаксорные свойства PFW, и его диэлектрический отклик становится болееблизким к классическому сегнетоэлектрическому поведению [6].
ДругаяинтереснаяособенностьPFWсвязанасмультиферроидныммагнитоэлектрическим поведением, т.е. сосуществованием электрического имагнитногоупорядочения,наблюдаемоговэтомматериале[7].Сосуществование сегнетоэлектрической и магнитной подсистем даетвозможность управлять магнитными свойствами через электрические поля инаоборот, что предоставляет широкую потенциальную возможность дляиспользованияэтихматериаловвспинтронике,взапоминающихустройствах, использующих электрические и/или магнитные поля дляопераций чтения / записи [8, 9].Целями диссертационной работы являются:- определение микроскопических механизмов, приводящих к появлениюаномалийкомпозитахихдиэлектрическихсвойств(1-x)NaNO2+(x)BaTiO3,всегнетоэлектрических(l-x)KNO3+(x)BaTiO3,(1-х)NaNO2+(x)KNO2 и выявление возможных общих закономерностейвлияния примесей на диэлектрические свойства, кристаллическуюструктуру и фазовые переходы.- выявление структурных особенностей и уточнение фазовой диаграммы«состав-температура»мультиферроидныхx)(PbFe2/3W1/3O3)+(x)(PbTiO3)вобластитвердыхрастворовморфотропной(1-фазовойграницы, приводящих к появлению высоких значений диэлектрическихсвойств.- установление микроскопической природы диэлектрических аномалий,наблюдаемых в наночастицах NaNO2, полученных при введении впористые стекла со средним диаметрами пор 20 и 46 нм.6В соответствии с поставленной целью были сформулированыследующие основные задачи:1.Получение информации о кристаллической структуре и фазовомсоставе объектов исследования из анализа дифракционных спектров,полученных методами порошковой дифракции нейтронов и синхротронногоизлучения.2.Построениефазовойдиаграммыструктура-составсегнетоэлектрического композита (l-x)KNO3+(x)BaTiO3 на основе анализазависимоститемпературногодиапазонасуществованиясегнетоэлектрической фазы KNO3 от содержании примеси в композите.3.Получениеинформацииотемпературнойэволюциикристаллической(х)(PbTiO3)двухструктурысоставовтвердыхх=0.2ирастворов0.3,(1-х)(PbFe2/3W1/3O3)-соответствующихобластиморфотропной фазовой границы, в широком температурном диапазонеОбъекты и методы исследования: сегнетоэлектрические композиты(1-x)NaNO2+(x)BaTiO3, (1-x)KNO3+(x)BaTiO3 и (1-х)NaNO2+(x)KNO2 наоснове смесей соответствующих поликристаллических порошковразличныхсодержанияхпримесиBaTiO3;твердыерастворыпри(1-x)PbFe2/3W1/3O3+(x)PbTiO3 (образцы поликристаллические) при x=0.2 и 0.3,соответствующих области МФГ на фазовой диаграмме; нанокомпозит наоснове NaNO2, внедренного в пористое стекло с нанометровым среднимдиаметром пор 20 и 46 нм.Дляисследованиядиэлектрическихсвойствиструктурывышеперечисленных систем применялись следующие методики:1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
