【摘 要】
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Raman光谱与铁电体中的晶格振动模相关,能从晶格动力学的角度反映铁电体中畴变与相变的物理本质。本项工作运用Raman散射光谱技术,建立了对PLZT铁电陶瓷的相变及直流电场下的
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Raman光谱与铁电体中的晶格振动模相关,能从晶格动力学的角度反映铁电体中畴变与相变的物理本质。本项工作运用Raman散射光谱技术,建立了对PLZT铁电陶瓷的相变及直流电场下的电致畴变进行原位观测的方法和装置,对未极化和经过极化的两种PLZT试样在温度变化过程中的相变现象和外电场作用下的畴变行为进行了系统的观测;探索了铁电陶瓷材料的Raman光谱的分峰拟合方法,并利用该方法获得了各晶格振动模的强度与温度及外加直流电场之间的变化规律。不同温度下的电滞回线测试表明,在温度约320℃处试样的电滞回线消失,即在该温度点发生铁电至顺电相变。而高温原位Raman观测结果表明,随着温度的升高,Raman各特征峰的峰位发生移动,强度下降。实验结果显示准同型相界附近的PLZT铁电陶瓷在240℃和360℃分别发生两次相变,表明样品中可能存在混合相。外加直流电场条件下的Raman原位观测结果表明,各峰的峰位不随加载时间和电场强度的变化而变化,这表明外加电场不改变试样的晶格结构。在电场强度为1375 V/mm的直流电场下加载60分钟后,各Raman峰的强度增加;在不同电场强度的变化过程中,当外加电场的强度超过矫顽场时,各Raman峰强随外加电场的增加而增加,随外加电场的减弱而减弱;电场作用下未极化试样峰强变化较极化试样更明显。推出了单晶材料Raman光学振动模散射强度与极化取向角度的关系,结果表明,Raman散射强度与电畴取向密切相关,受90°畴变的影响。在此基础上提出了利用分布函数建立多晶材料Raman散射强度的计算方法,指出90°畴变使得多晶材料电畴取向分布发生改变,从而导致Raman光谱强度的变化。直流电场下原位Raman观测结果证实铁电多晶材料在外加直流电作用下产生的90°畴变使得Raman光谱强度发生变化。
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