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PST陶瓷


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电卡效应

图5直接法表征不同有序度PST陶瓷的电卡效应:(a)不同有序度样品在60kV/cm电场下的ΔT-T曲线;
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PST陶瓷

为提升Ω,将不同温度烧结的样品在900°C下进行190小时退火处理,得益于适中的退火温度与时长,所有样品的Ω均显著提高,最终获得Ω=1的完全有序PST陶瓷
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本文通过初始烧结结合低温、长时间退火的工艺条件成功制备出高有序(Ω=1)PST陶瓷,并实现了有序度在大范围内连续调控,从原子尺度上表征高有序和低有序PST陶瓷中B位离子的晶格排布特点,系统研究了有序度对材料相变特征及铁电特性的影响规律,基于等温热流的电卡直接表征技术,构建了电场–温度相图,明确了电场和温度耦合作用下不同有序度PST陶瓷的相变行为。
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然而,制备高有序PST陶瓷仍面临诸多挑战。
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图2不同有序度PST陶瓷的原子尺度结构:(a)不同热处理条件下样品有序度变化;
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图3不同有序度PST陶瓷的介电常数与热流曲线的温度依赖性:(a)介电常数;
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图4不同有序度PST陶瓷的极化特性:(a)-5°C下不同有序度样品的极化强度–电场回线。
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通过等温热流法直接测试不同有序度PST陶瓷的绝热温变–温度(ΔT-T)曲线(图5a)。
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效果

随着初始烧结温度升高,PST陶瓷的Ω逐渐降低,这是由于高温加剧了离子跃迁,破坏了Sc3+与Ta5+离子的有序排布。
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影响

本文通过初始烧结结合低温、长时间退火的工艺条件成功制备出高有序(Ω=1)PST陶瓷,并实现了有序度在大范围内连续调控,从原子尺度上表征高有序和低有序PST陶瓷中B位离子的晶格排布特点,系统研究了有序度对材料相变特征及铁电特性的影响规律,基于等温热流的电卡直接表征技术,构建了电场–温度相图,明确了电场和温度耦合作用下不同有序度PST陶瓷的相变行为。
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