钙钛矿型弛豫铁电体

Fig.3 Structure of ordered perovskite A(B1/2’B1/2’’)O3
Cross等总结的5条有关有序的经验判据:
在了大量实验数据的基础上得出了 ① A(B1/2’B1/2’’)O3型钙钛矿结构对有序的形成有 利; ② B′ B″= 1 1的有序结构易形成; ③ B′、B″离子的电荷相差越大, 越易形成有序; ④ B′、B″离子的半径差越大, 越易形成有序; ⑤A位离子半径越小, 对B位离子形成有序排列越有 利。
有序无序结构与介电弛豫的关系
Cross通过改变退火条件研究 了Pb(Sc1/2Ta1/2 )O3 (简称PS T) 材料的B晶位上的有序程度与 DPT的关系,实验表明, 弥散相 变与B位离子有序— 无序排 列密切相关, 无序态对应明显 的弥散相变( DPT) 现象, 而退 火处理后B晶位上Sc和Ta按1 1 排列的有序程度大大增强了, 随之而来的是DPT现象减弱直 至完全消失了。 Fig.PST的B位上的有序程度与DPT的关系
Perovskite-structured relaxor ferroelectric ceramics
Relaxor ferroelectric ceramics compared with ordinary ferroelectrics

弥散相变Diffuse Phase Transition
固相反应法
铁电体的
铁电体
钨青铜矿 PbNb2O6型
钙钛矿 ABO3型
焦绿石矿 Cd2Nb2O7型
层片状 Bi4Ti3O12型
铁电弛豫体
钙钛矿型弛豫铁电陶瓷

ຫໍສະໝຸດ Baidu
结构（Bsite有序无序与性能的关系） 制备 应用
结构
A(B1/2’B1/2’’)O3型复合钙钛矿结构的有序-无序转变
Setter和Cross最早指出在 A(B1/2’B1/2’’)O3型钙钛矿结构 材料Pb(Sc1/2Ta1/2 )O3中，B位 离子形成的是B’ B’’= 1:1的有 序结构，即沿〈111〉方向B’ 和B’’离子相间呈1:1层状排列。
A(B1/3’B2/3’’)O3型复合钙钛矿结构的有序-无序转变
混合1:1
纯1:1
混合1:1

( B’2/3 B’’1/3 ) 1/2 B’’1/2=1:1, 沿〈111〉方向( B’2/3 B’’1/3 ) 1/2和B’’1/2呈相间层状排列; 同时在( B’2/3 B’’1/3 ) 1/2所占据的层上, B’和B’’离子呈无序随机 分布.对这种混合1:1有序结构的A ( B’1/3 B’’2/3 )O3 型化合物可更加明了地写成A [ ( B’2/3 B’’1/3 ) 1/2 B’’1/2 ] O3。
它具有高的介电常数、 大的电致伸缩效应、 无剩余极化、 理论上无滞后、 无老化、 响应快、 回零性好、 驱动功率小、 热稳定性好、 低膨胀等特点
弛豫铁电体的理论模型

成分起伏模型 有序无序模型 微畴-宏畴转变与超顺电态模型 玻璃化模型
有序-无序模型

这里针对复合钙钛矿型（A(B’B’’)O3)弛豫铁电体， 即钙钛矿型B位的有序无序性对性能的
纯1:1

也存在有序微区，即B’:B’’=1：1，这就是说B’和 B’’离子形成的有序超结构和基体的化学配比完 全不同，基体材料中B’B’’之比为1:2，这就导致 了电荷不平衡区的存在。而随着有序微区的增 长，空间电荷产生的库仑力会阻碍有序微区的 继续长大。
合成
1.固相反应法 2.溶胶凝胶法 3.共沉淀法 4.水热合成法
频率色散 极化行为

弥散相变
介电常数与温度 关系曲线中介电 峰的宽化，高于 居里温度附近仍 存在自发极化和 电滞回线。
Fig.1
频率色散
在低温测介电峰 和损耗峰随测试 频率的提高而略 向高温方向移动， 而介电峰值和损 耗峰值分别略有 降低和增加。
Fig.2
优点
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