铌酸锶钡非充满型钨青铜陶瓷的结构与性能

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(SrxBa1-x)Nb2O6陶瓷作为非充满型钨青铜结构的典型代表,由于优异的铁电、压电、热释电以及非线性光学性能,一直受到广泛关注。但对其介电性能、尤其是铁电相变与低温介电弛豫的认识仍有待加深。基于对充满型钨青铜陶瓷的最新研究,本文结合其结构演化,对(SrxBa1-x)Nb2O6陶瓷的介电性能、铁电相变进行了深入研究。(SrxBa1-x)Nb2O6的介电和铁电性能随着x而变化,其中A1/A2离子占位作为主要因素决定着变化的趋势。当Sr/Ba摩尔比接近1:4比值(此时,离子半径较大的Ba离子占据4个A2位,离子半径相对小的Sr离子占据1个A1位,另一个A1位空缺),(SrxBa1-x)Nb2O6将呈现正常铁电体特性,在tanδ-T图中只出现一个介电异常(x=0.25)。而当Sr/Ba摩尔比远离1:4比值时,(SrxBa1-x)Nb2O6将呈现典型的弛豫铁电特性,在tenδ-T图中出现三个介电异常(x=0.75)。其中,非公度氧八面体倾斜和A位离子的无序分布是其出现弛豫铁电性和低温介电弛豫的结构起源。(SrxBa1-x)Nb2O6陶瓷的铁电畴结构进一步证实了其随着x增加从正常铁电体到弛豫铁电体的演化。较低电场下的电滞回线(P-E)随温度的变化显示,最大极化值(Pmax)和剩余极化值(Pr)在低温下出现下降甚至几乎为零,电滞回线出现线性响应。这一现象的出现主要是因为低温下矫顽场的增加,而非再入弛豫。当电场增加到足够高时,所有组分在低温下都得到饱和的非线性电滞回线。
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