一、铁电晶体KNSBN的喇曼光谱(论文文献综述)
杨涛[1](2021)在《钙钛矿化合物负热膨胀增强与调控》文中指出负热膨胀材料由于其反常的“热缩冷胀”性,近些年来受到广泛关注。鉴于现代工业对仪器精密程度要求越来越苛刻,热膨胀系数的匹配显得极其关键,尤其是在环境温差较大的电子、航空等领域。因此,研究负热膨胀材料的产生机理并根据机理调控其热膨胀等性能显得尤为重要。作为典型的钙钛矿负热膨胀材料,钛酸铅(PbTiO3)拥有大的负热膨胀系数、高居里温度、大的自发极化等优良性能,极具研究价值。本论文以PbTiO3为研究对象,通过选择合适的组分进行化学替代,对其晶体结构、热膨胀性、铁电性、力学性能等进行调控,实现了负热膨胀性能的增强及零膨胀性能的调控,并探究了其负热膨胀机理。此外,提出了一个半经验公式,可以预测PbTiO3基材料负热膨胀性是否增强。本论文发现了 PbTiO3-BiGaO3体系增强的负热膨胀行为。BiGaO3的掺杂使得该体系四方畸变增大、负热膨胀增强,其居里温度基本保持不变。对该体系进行结构研究发现,BiGaO3的掺杂提高了铁电自发极化,其负热膨胀的增强可以用铁电热致收缩机理解释。基于X射线的最大熵方法揭示了 A位、B位与O杂化的增强导致负热膨胀的增强。中子结构精修表明该体系中Ga与Ti元素位置发生劈裂,Ga更远离O八面体中心,说明Ga的引入对其自发极化有促进作用。此外,在三元体系0.6PbTiO3-0.4Bi(GaxFe1-x)O3中也发现了反常的负热膨胀增强现象。由于Zn元素强的铁电活性,Zn元素的引入发现了另一例使PbTiO3负热膨胀行为增强的体系PbTiO3-Bi(Zn2/3Ta1/3)O3。掺杂后体系的单胞参数、轴比、居里温度、负热膨胀同时增强。该体系负热膨胀的增强来源于其自发极化的增强。球差电镜数据表明掺杂后体系B位元素极化位移增大的现象,其原子位置也更明显地偏离中心位置,这为自发极化的增强提供了直接证据。通过第一性原理计算得到的电荷密度证实了阳离子与氧之间的耦合作用引起负热膨胀行为的增强。在负热膨胀调控方面,本文研究了 PbTiO3-CaTiO3-Bi(Zn2/3Ta1/3)O3体系,其热膨胀系数实现了由负到正的调控。其中,在组分0.55PbTiO3-0.35CaTiO3-0.1Bi(Zn2/3Ta1/3)O3中出现零膨胀性能。由于CaTiO3的掺杂减小了自发极化,当铁电有序贡献与晶格声子热振动贡献相等时,出现零膨胀。此外,CaTiO3的掺杂使得该体系结构致密,拥有较高的硬度;具有一定的应用前景。本论文基于实验数据、负热膨胀机理、体积变化关系等提出一种判断PbTiO3化合物负热膨胀性增强的经验方法。可以用该方法简单、快捷筛选出该化合物负热膨胀是否增强。
刘学[2](2020)在《高压下LiTaO3的结构和电输运特性研究》文中进行了进一步梳理铁电材料由于具有良好的光电、光折变、非线性光学和机电转换等特性,已在电光调制器、谐波发生器、高速开关、全息存储设备、热探测器和滤波器中被广泛应用,是物理、化学和材料等多领域的热门研究对象。众所周知,材料在高压力的作用下,原子间距被极大压缩,因此结构会发生变化,继而出现很多常压条件下不存在的奇特物理和化学现象。本论文就是针对铁电材料钽酸锂(LiTaO3)在高压下的结构和电输运性能开展系统的研究,目的是拓展人们对铁电材料在极端条件下的认识。我们利用金刚石对顶砧技术平台,对LiTaO3进行了高压原位结构和电输运性质的研究,得到如下研究结果:1.利用高压同步辐射X光衍射技术,研究了LiTaO3晶体结构在高压下的变化。当压力增大到38.1GPa时,LiTaO3发生了由空间群R3c到Pnma的结构相变。高压拉曼光谱研究发现,在30GPa之后,LiTaO3样品的拉曼峰虽在减弱,但样品并未发生非晶化,与之前33.2GPa时样品发生非晶化相变的结论明显不同。这可能与我们的样品为多晶形貌和实验中具有较好的静水压环境有关。2.通过高压原位交流阻抗谱,我们发现当压力低于35.1GPa时,Nyquist阻抗谱中的低频区一直存在电感弧。当压力增加到37.2GPa后,电感弧消失。电感弧消失的压力点与相变的压力点接近,证明了电感弧的消失与结构相变相关。通过等效电路拟合,我们认为电感弧的存在与LiTaO3中的电致伸缩效应密切相关,得到了电感随压力的变化关系。此外,我们还对LiTaO3进行了高压原位紫外-可见光吸收光谱测量,发现其带隙随压力的增大而增大,是LiTaO3电阻值随压力增大而增大的原因。
杨佩[3](2017)在《A位填满度对(Sr,Ca,Ba)NaNb5O15基陶瓷相结构与电性能影响的研究》文中研究说明钨青铜结构铁电体由于具有组成结构灵活和性能可调性强的特点,表现出丰富的物理性能以及优异的介电、铁电、光电、热释电和非线性光学性能等,是一种重要的功能材料。本文主要从四方钨青铜结构铁电陶瓷组成-结构-性能之间构效关系的设计思想出发,分别选取SrxBa1-xNb2O6(SBN)、Sr1-xCaxNaNb5O15(SCNN)、Sr2NaNb5O15(SNN)陶瓷体系作为研究对象,通过向A位引入碱金属Na+,诱导结构由未填满型向填满型转变,针对A位填满度对陶瓷相结构、显微形貌以及电性能的影响规律展开系统研究。主要研究结论如下:1.采用传统固相反应法制备技术成功制备出致密的(Sro.53Ba0.47)2.5-0.5xNaxNb5C15(SBNN)陶瓷,通过设计组分诱导结构由非填满型向填满型直至完全填满型的转变,系统研究A位填满度对SBNN陶瓷相结构、显微形貌、介电和铁电性能的影响。结果表明:随着A位碱金属Na+含量的增大,A位填满度逐渐增大,结构由未填满型向填满型转变,所有SBNN陶瓷样品均形成了四方钨青铜结构(TTB)纯相。填满型SBNN陶瓷晶粒的各向异性生长现象尤为明显。进一步增加Na+含量至1.0以上,因Na+半径较大不能进入C位以形成完全填满型结构,过量的Na+以NaNb03的形式存在,此结论被XRD和EDX结果所证实。随着A位碱金属Na+含量的增大,A位填满度增大,A-Nb06振动模式逐渐增强,Nb06八面体的畸变程度也增大,使得SBNN陶瓷的介电和铁电性能得以提升。因此,填满型的SBNN陶瓷呈现出优异的介电和铁电性能:Tc = 257 ℃,εm=2730,Pr=4.8 μC/cm2,E= 10.7 kV/cm。2.在填满型(SrxBa1-x)2NaNb5O15陶瓷体系中通过改变Sr2+/Ba2+含量,研究不同Sr2+含量对SBNN陶瓷相结构、显微形貌、介电和铁电性能的影响。当x<1.0时,所有填满型SBNN陶瓷均可获得四方钨青铜结构纯相,SNN(Ccm21)和BNN(Bbm2)具有不同的空间群对称性,填满型的SBNN陶瓷在Sr2+含量为0.6附近存在准同型相界(MPB),使其介电和铁电性能明显增强(εm = 3622,tanδ = 0.024,εr = 875,Pr=5.0μC/cm2,Ec=11.3kV/cm)。当x=1.0时,SNN陶瓷由于固溶极限出现了Na0.5Sr0.25NbO3第二相,使其性能明显下降。此外,局部结构变化和极化波动引起低温介电异常峰,随着Sr2+含量的增加,低温异常峰移向高温且增强。3.在(Sro.925Ca0.075)2.5-0.5xNaxNb5O15(SCNN)陶瓷材料体系中,改变 A 位的 Na+含量调控结构由未填满型向填满型渐变,研究A位填满度对SCNN陶瓷相结构、微观形貌、电学性能和光学性能的影响,进一步佐证填满度对结构和性能的影响规律。研究表明:当x<1.0时所有SCNN陶瓷样品均形成了 TTB纯相。随着A位填满度的增大,A-NbO6相互作用以及NbO6八面体的畸变程度增大,从而导致SCNN陶瓷的介电和铁电性能随之增强。当x=1.0时,填满型SCNN陶瓷由于存在Na0.5Sr0.25NbO3(NSN)第二相从而削弱其电学性能。因此,在x = 0.8时,SCNN陶瓷表现出较优的介电和铁电性能:Tc = 290 ℃,εr= 1394,εm= 1320,tanδ = 0.006,Pr=5.5μC/cm2,Ec=19kV/cm。SCNN陶瓷除了具有较优的电学性能外,同时具有一定的光学性能(35-45%)。4.通过改变 Sr2+/Ca2+含量系统地研究了(Sr1-xCax)2 1Na0.8Nb5O15(SCN0.8N,0.0≤x≤0.15)陶瓷体系组分变化对陶瓷相结构、微观形貌、介电和铁电性能的影响。研究结果表明:所有SCN0.8N陶瓷样品均形成TTB纯相。随着Ca2+含量的增加,SCN0.8N陶瓷非等轴晶粒减少,等轴晶粒增多,同时,高含量Ca2+形成少量液相促进部分大尺寸晶粒生成。对于x = 0.075的SCN0.8N陶瓷具有晶粒尺寸较小且均匀的显微形貌,因而表现出较优异的电学性能(εr= 1420,εm= 1326,tanδ = 0.006,Pr=5.1μC/cm2,Ec=14kV/cm)。此外,SCN0.8N陶瓷体系在低温下存在铁弹相变峰,且其随着A位Ca2+含量的增大移向高温。5.填满型Sr2NaNb5O15(SNN)陶瓷在烧结过程中易形成Na0.5Sr0.25NbO3(NSN)相,从而在很大程度上恶化了 SNN陶瓷的电学性能。为了抑制NSN的产生,用Bi3+取代A位Na+,结果表明:引入Bi3+可以有效抑制SNN基陶瓷烧结过程中第二相NSN的产生。当x = 0.04时,陶瓷表面的晶粒生长较为均匀,晶界清晰,因此获得较为优异的透光性和电性能:εm= 1768,Pr=7.1μC/cm2,Ec=13.9kV/cm。
周国君[4](2017)在《电气石的热释电性能研究及其人工合成》文中进行了进一步梳理电气石是一种具有自发极化性、热释电性、红外辐射性、释放负离子等特性的环状含硼硅酸盐矿物,而热释电性是电气石被发现最早最重要的物理性质。但由于天然电气石化学成分复杂、晶体结构中存在缺陷,国内外有关电气石热释电性产生的机理一直缺乏深入的基础性研究。为此,本论文选取典型的天然铁镁电气石,研究了温度、结构变化对其热释电性能的影响。在此基础上进行了电气石的人工合成,为深入了解电气石的热释电性机理提供重要的实验依据。首先,利用晶体结构数据计算了电气石在不同温度(25℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃)下的电偶极矩,发现各配位多面体的电偶极矩随温度的升高呈先增加后减小的规律,当温度达到250℃时,其电偶极矩达到最大值0.73225×10-29C·m,其中,[SiO4]和[BO3]多面体产生的固有电偶极矩受温度影响最大,是电气石单位晶胞内产生固有电偶极矩贡献最大的结构单元。其次,从实验上测定了电气石从室温到300℃的热释电系数。实验发现,当温度从25℃升高到250℃时,电气石的热释电系数随温度呈线性增大;当温度从250℃升高300℃后,电气石的热释电系数随温度呈非线性增加。利用不同温度(25℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃)下的电偶极矩值,从理论上计算了不同温度段内的热释电系数。通过比较发现,在相同的温度范围内,其实验测试值与理论计算值基本吻合。在此基础上,本文结合电气石的自发极化性、热释电性和晶格的热振动深入讨论了电气石产生热释电性的微观机制。发现电气石的极化形式主要是由电偶极子的转向极化和热离子的松弛极化所组成,当温度升高时,[SiO4]和[BO3]多面体的热振动越来越大,是引起电气石产生热释电性的主要因素。最后,探索了固相法合成镁电气石,实验发现,Na2O2、NaOH、KOH、MgO、Mg(OH)2、B2O3的化学活性最高,且抑制硼元素挥发是成功合成电气石的关键。针对上述实验现象,本文利用高压固相法首次成功制备了化学成分简单且结晶良好的镁电气石NaMg3Al6Si6B3O27(OH)4。
张士艳[5](2016)在《新型硫属碱(土)金属非线性光学材料合成和性能研究》文中研究指明中红外非线性光学晶体对产生中红外相干激光光源等领域有重要应用。然而,现有的中红外非线性光学晶体,如AgGaQ2(Q=S,Se)和ZnGeP2,有激光损伤阈值低的问题,使得它们在高功率方面的应用受到严重限制。众所周知,这些晶体的激光损伤阈值低的内在原因是它们的窄带隙。因此,找到一种新的带有大的带隙(大于3.0eV)的晶体材料成为该领域面临的巨大挑战之一。本论文以硫属化合物为研究对象,用高温固相法引入碱金属、碱土金属合成了系列单晶,通过X-射线单晶衍射仪测定晶体结构数据,解析得到晶体结构。运用紫外-可见-近红外光谱仪,差示扫描量热仪等对新型红外非线性光学晶体材料的物理化学性质做了系统的探索研究。本论文主要研究内容和成果如下:1.LiGaGe2S6的合成及线性和非线性光学性质研究。LiGaGe2S6属正交空间晶系,空间群Fdd2(No.43),其晶胞参数为:a=11.925(2)?,b=22.647(5)?,c=6.8308(14)?,Z=8。化合物LiGaGe2S6的晶体结构是由二聚体[Li2S7]、三聚体[Ge3S10]和四面体[GaS4]通过共顶相连,形成三维空间网络结构。LiGa Ge2S6中的Li含量是硫属含Li化合物中最低的,通过紫外可见漫反射光谱估算LiGaGe2S6的带隙是3.53eV,差示扫描量热法测得LiGaGe2S6的熔点为663℃,非线性光学效应(SHG)测得LiGaGe2S6的非线性系数是磷酸二氢钾(KDP)的50倍,LiGaGe2S6的激光损伤阈值是AgGaS2的6倍左右。2.新型硫属非线性光学材料NaSb3GeS7的合成与晶体结构测定。NaSb3GeS7结晶于六方空间群P63(No.173),其晶胞参数为:a=10.0853(13)?,b=10.0853(13)?,c=5.7551(8)?,Z=1。化合物NaSb3GeS7的晶体结构是首先由[SbS4]四面体通过共顶相连,形成三聚体[Sb3S9]结构单元,然后[Sb3S9]结构单元与[GeS4]四面体通过共顶相连形成三维网络结构。所有的Na原子就位于三维网络空腔里面。根据理论计算可知NaSb3GeS7的带隙为2.126eV,材料具有很大的非线性光学效应,约为是KDP的50倍。3.新化合物KYGeS4的晶体结构测定和负热膨胀性质研究。KYGeS4结晶于单斜空间群P21(No.4),其晶胞参数为:a=6.428(6)?,b=6.641(6)?,c=8.612(8)?,Z=2。化合物的晶体结构是由两个[YS7]单帽八面体与两个[GeS4]四面体通过共边相连,形成[YGe4S15]结构单元,[YGe4S15]单元向外延伸形成二维ab平面,二维平面沿着c方延伸,堆积形成层状结构,所有的K原子都位于两个层之间的隧道里。根据第一性原理计算,KYGeS4的倍频效应与AgGaS2相近。此外,KYGeS4的紫外可见漫反射光谱表明其带隙为3.0 eV,大于AgGaS2的带隙(2.7 eV)。对KYGeS4材料热分析时发现其有负热膨胀的性质,随着温度升高,a轴变短,b轴、c轴变长,即一维复热膨胀。上述结果表明,与AgGaQ2(Q=S,Se)相比,KYGeS4具有更好的光学性质,作为红外非线性材料有很好的应用前景。4.新型硫属碱土金属化合物BaAl4S7、Ba4Ga2S7、Ba6Zn6HfS14、Ba4Zn4Y1.33S10的合成及晶体结构确定。BaAl4S7以正交空间群P21nm(No.31)结晶,其晶胞参数为:a=5.8685(3)?,b=6.2040(4)?,c=14.7485(8)?,Z=2。BaAl4S7的晶体结构简单,所有的[AlS4]四面体通过共顶点相互连接,形成带有与a轴平行的隧道的三维空间结构,而Ba原子与S原子通过共价键的作用分布在隧道中。Ba4Ga2S7的两种晶型都结晶于单斜晶系,但是空间群不同;α-Ba4Ga2S7的空间群是P21/m(No.11),其晶胞参数为:a=9.0109(13)?,b=7.1350(9)?,c=11.6984(15)?,β=108.231(3)°,Z=2;β-Ba4Ga2S7空间群为C2/m(No.12),其晶胞参数为:a=24.645(3)?,b=6.8381(8)?,c=8.9413(10)?,β=104.107(3)°,Z=12。α-Ba4Ga2S7的晶体结构中,两个[GeS4]四面体通过共顶相连,形成孤立的[Ge2S7]二聚体结构单元,Ba原子位于这些单元形成的空隙中。β-Ba4Ga2S7的晶体结构中则同时存在由两个[GeS4]四面体通过共边相连形成的孤立[Ge2S6]结构单元和孤立的[GeS4]四面体单元,Ba原子位于这两种孤立单元形成的空隙中。Ba6Zn6HfS14以四方空间群I4/mcm(No.140)结晶,其晶胞参数为:a=16.4037(11)?,b=16.4037(11)?,c=9.7524(7)?,Z=4。Ba6Zn6HfS14的结构是由几个孤立的部分组成,其中[HfS6]八面体通过共顶相连沿着c方向延伸成孤立的一维单链,[ZnS4]四面体通过共顶或共边相连沿着c轴延伸形成三维网络结构,Ba原子位于这样的链和三维网络结构所形成的隧道里。Ba4Zn4Y1.33S10以单斜空间群C2/m(No.12)结晶,其晶胞参数为:a=13.786(2)?,b=4.0787(7)?,c=9.5163(15)?,Z=4。Ba4Zn4Y1.33S10是由[Zn2YS10]结构单元延伸形成的层状结构形成的,所有的Ba原子位于这样的两个层之间。
彭鑫[6](2016)在《钛酸铅基化合物的负热膨胀调控与多功能化》文中研究说明钛酸铅(PbTiO3, PT)是我们所熟知的一种重要的钙钛矿结构的铁电体,具有特殊的负热膨胀性(Negative thermal expansion, NTE),在室温至居里温度范围内存在热缩冷胀行为。然而如BaTiO3、KNbO3、BiFeO3等大多其它钙钛矿结构化合物是不具有这种行为。另外PbTiO3基固溶体化合物也具有多功能性,在铁电、铁磁等方而具有重要的研究价值。大多材料的热胀冷缩行为会使得材料的使用寿命缩短,而且某些特殊行业(航空、航天等)对材料的热膨胀性要求也非常严格,这就使得开发出负热膨胀性可控以及零膨胀材料显得尤为重要。研究PbTiO3基化合物的负热膨胀性不仅有利于开发新型负热膨胀材料,而且有利于加深对负热膨胀机理的认识。本论文对PbTiO3基化合物的负热膨胀性和多功能性进行了系列研究。首先在0.5PbTiO3-0.5(Bi1-xRx)FeO3(R=Sm、Nd)体系中,研究了掺入Sm/Nd对0.5PbTiO3-0.5BiFeO3化合物晶体结构和负热膨胀性能的影响。发现Sm/Nd掺入后,体系的轴比(c/a)下降,单胞体积减小,晶格畸变降低,负热膨胀性削弱。实验结果表明铁电热致收缩(SVFS)和样品负热膨胀性之间有着紧密的关系。在纯PbTiO3化合物中引入阳离子空位,研究阳离子空位对PbTiO3结构和负热膨胀性的影响。结果表明Ti离子空位最多能达到2%(PT98),Pb离子空位最多能达到8%(P92T).PT98和PT相比,结构和性能没有太大变化,而P92T有较为显着的变化。Rietveld法结构精修结果显示P92T白发极化位移减小,铁电性削弱,高温XRD指标化结果表明热膨胀性削弱,DSC结果显示居里点降低,拉曼结果亦表明A1(TO)模弱化。较多的阳离子空位会导致PT自发极化减小,铁电性削弱,进而负热膨胀性削弱。制备了PbTiO3-NdFeO3系列固溶化合物,PbTiO3-NdFeO3体系全程固溶,随着NdFeO3含量增加,化合物结构从四方向变为伪立方向最后是正交相。同时,铁电性逐渐削弱,在结构变为伪立方向后铁电性消失;铁磁性逐渐增强,并且在0.2PbTiO3-0.8NdFeO3样品中达到最强。0.8PbTiO3-0.2NdFeO3和0.7PbTiO3-0.3NdFeO3样品都是具有铁电性和铁磁性的多铁性材料。同时我们研究了0.8PbTiO3-0.2NdFeO3样品的磁电耦合性能。制备了(1-x)PbTi03-xNdFe03体系,PbTiO3-NdFeO3体系具有全程固溶特性,随着NdFeO3含量增加,化合物结构从四方相变到伪立方向最后转变为正交相。同时,铁电性逐渐削弱,在结构变为伪立方向后铁电性消失;铁磁性逐渐增强,并且在0.2PbTiO3-0.8NdFeO3中达到最强。0.8PbTiO3-0.2NdFeO3和0.7PbTiO3-0.3NdFeO3都是具有铁电性和铁磁性的多铁性材料。同时我们研究了0.8PbTiO3-0.2NdFeO3样品的磁电耦合性能。确定了(1-x)PbTiO3-xNdFeO3体系中准同型相界成分点为0.7PbTiO3-0.3NdFeO3,并研究了用具有6S2特殊电子结构的Bi部分替代Nd对多功能性的影响。结果显示当Bi替代了25%的Nd时,样品的铁电性和铁磁性同时增强;当替代75%的Nd时,制备出零膨胀多铁性材料。同时由于PbTiO3-(Bi,Nd)FeO3有着较好的多功能性,我们用溶胶凝胶法合成了PbTiO3-(Bi,Nd)FeO3薄膜材料,发现0.9PbTiO3-0.1(Bi,Nd)FeO3薄膜样品有着很好的铁电和铁磁性能。
李俊[7](2014)在《基于铁电晶体电光效应的群速度调控以及电光器件研究》文中研究指明电光效应属于铁电晶体的一项重要的二阶非线性光学效应,可根据电场加载方向区分为纵向电光效应(泡克尔斯效应)和横向电光效应。而周期性极化铌酸锂是将铌酸锂晶体的非线性系数进行了空间周期性调制,在满足准位相匹配时可应用在倍频,光参量放大,光参量振荡等非线性过程中。本文的主要研究内容正是建立在周期性极化铌酸锂的电光效应的基础上,从理论和实验上研究了以下各方面内容。为实现超短脉冲在周期性极化掺镁铌酸锂的群速度调控,特意将入射波长选择在非相位匹配对应的波长上,整个过程处在相位失配状态下进行。推导了直流电场参与的二阶非线性耦合波方程,并且方程中考虑三阶非线性效应(自相位调制器和交叉相位调制)引起的非线性相移对脉冲群速度的影响。分析了这些参数包括:电场强度、脉冲强度、温度、位相失配量对群速度调控的影响。由于掺镁铌酸锂晶体存在矫顽场和抗光功率阈值,所以不能忽略电场极值和光强极值对脉冲波形的影响,因此确定了该方案下掺镁铌酸锂可适用的最大电场强度和最大入射脉冲功率。另外,还把电光效应和三阶非线性效应的联合调控效果与仅电光效应对脉冲时延的影响进行了对比,前者效果明显。三阶非线性效应这项因素的加入具备了理论指导的实效性,对实验具有理论指导意义。在磁光法拉第效应中,线偏光在介质中往返传播一次,其偏振面旋转的角度为单程的两倍。而在相位匹配情况下,周期性极化铌酸锂中的每个畴都可看成一个半波片,线偏光在外加电场的周期性极化铌酸锂晶体中传播时其偏振面将发生偏转。进一步研究发现,晶体畴的个数决定了晶体旋光性的类别,当晶体包含偶数个畴时,周期性极化铌酸锂表现的是天然旋光性;当晶体包含奇数个畴时,周期性极化铌酸锂表现出的却是偏振旋转的非互易性,这个特性与磁光法拉第效应类似。借此提出了电光效应下的“类法拉第效应”,并得到了掺镁铌酸锂晶体的“类费尔德常数”,拓宽了传统光学超晶格内的畴数目必为整数的思想禁锢,并基于周期性极化铌酸锂晶体所含畴的个数为奇数性分数的结构设计了电光隔离器。为实现ICF系统对超高强度光斑均匀性的超高要求,研究表明光谱色散束匀滑和随机相位板技术的同步使用能够明显提高光斑均匀性。除此以外,还发现若有多个频率的微波参与光谱色散过程,光谱均匀性会进一步地提升。从模型建立出发,到实验制作了一类可适应多频率驱动的电光调制器。其过程是首先基于准速度匹配原理,利用模拟退火算法设计了一套非周期排列的畴反转分布,理论上验证了该结构对带宽内各微波频率的响应,在带宽内,各频率所取得的调制深度均相等。其次,利用室温电场极化法成功实现了非周期的大面积畴反转,详细介绍了极化过程所包含的一些细节和一些参数。样品检测结果表明,非周期电光调制器在响应带宽内,调制深度均达到设计指标。
赵长春[8](2011)在《鉄—镁电气石热释电性能的机理研究》文中研究说明电气石因具有压电性、热释电性、红外辐射、释放负离子等特性,在环保、化工、保健等领域得到了广泛的应用,并获得了许多研究成果。而热释电性是电气石被发现最早和最重要的性质,但国内外有关电气石热释电性产生的机理和影响因素一直缺乏深入的基础性研究,这在很大程度上限制了电气石作为功能材料的进一步开发与应用。本论文测定了四种不同铁含量电气石原样和分别经过850℃热处理48h、72h后样品的热释电系数。结果显示,热释电性系数随着铁含量增加而减少,随着热处理时间的延长而增加。在此基础上,利用单晶X—射线衍射仪分别收集了它们在室温和低温下的衍射数据,通过计算和比较它们的晶胞参数、固有电偶极矩和结构扭曲参数,发现铁含量与温度变化对电气石晶体结构、固有电偶极矩均有不同程度的影响,其中影响较大是X和T多面体;其次,利用变温偏振喇曼(PRS)和红外光谱(FTIR)进一步研究了四种原样电气石及热处理后云南云电气石在不同温度下振动谱线的特征。PRS研究表明电气石结构中三个阴离子基团([Si6O18]12-、[BO3]3-、[OH]-)的喇曼光谱在平行于c轴方向比垂直于c轴方向敏锐,而且[OH]-喇曼光谱只有在c轴方向才能观察到。不同铁含量电气石中三个阴离子基团的喇曼谱随温度变化是不同的;利用穆斯堡谱实验数据拟合上述四种不同铁含量电气石和经过热处理的云南电气石的同质异能位移、四极分裂能和γ射线的透射率,通过对比和分析这些参数,确定了二价铁和三价铁在原样晶体内部的占位特征有三种形式(Fe2+(Y)、Fe2+(Z)、Fe3+(Y)),热处理后的晶体有三种占位形式(Fe3+(Y)、Fe3+(Z)、(Fe2 +-Fe3+) (Y-Z))。随着热处理时间的延长,Y位置的Fe2+基本被氧化为Fe3+,并有部分移向Z位置,导致Y多面体收缩和Z多面体膨胀,进一步阐明了铁的价态和占位特征对电气石晶体结构及热释电性的影响。测定了不同铁含量铁-镁电气石的电滞回线,并发现其有不同程度的漏导现象。首次探讨了铁含量和热处理时间对电滞回线的影响,利用TEM观察了电气石的电畴分布,证实了电气石具有铁电性。
林斌[9](2010)在《一种光折变扩散—漂移机制表面波的数值分析方法》文中提出非线性光学是研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用,非线性光学发展成为今天这样一门重要学科,应该说是从激光出现后才开始的。光致折射率变化效应,简称光折变效应,是指电光材料的折射率在空间调制光强或非均匀光强的辐照下发生了变化。光折变非线性光学领域的研究是沿两条途径发展的,一是研制高性能高质量的光折变材料,另一途径是研究光折变晶体的各种非线性特性及其在光学存储、光学信息处理和光计算机中的应用,还有光孤子通信,光开关。现阶段,国内外对光折变晶体非线性表面波的研究主要集中于:扩散机制下的光折变晶体非线性表面波和扩散——漂移机制下的光折变晶体非线性表面波。文章从光折变表面波发生机制的基础上进行研究。首先是对光折变非线性表面波的形成机制加以分析,其次对扩散——漂移机制进行MATLAB模拟,模拟以实现光折变非线性表面波的产生条件,模拟实验所用的是材料是SBN晶体的物理和光学参数。重点分析了基于孤子自弯曲动态过程的光折变非线性表面波的非线性薛定谔方程,对扩散——漂移机制下的非线性薛定谔方程进行数值方法的求解,得到光折变非线性表面波方程的在数值方法下的解,并对得到的数值解进行说明和分析。
杨海波[10](2010)在《多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究》文中研究说明本论文基于MEMS非制冷红外探测器,详述了非制冷红外微测辐射热计的原理、关键参数及研究现状,对器件结构及热敏材料进行了研究。提出了一套基于多孔硅(PS)技术的非制冷红外微测辐射热计工艺流程,进行了器件的工艺流程设计,研究了绝热结构对器件性能的影响,并进行热学和力学分析;对MEMS工艺中关键问题进行分析讨论,通过工艺改进、优化探测器制备工艺及测辐射热计支撑结构的设计,进行工艺流程的调整。提出多孔硅作为微测辐射热计绝热层的新思路,在微热敏系统中采用多孔硅作为绝热层可以获得快速的温度变化响应和低的热损耗,提高了系统的稳定性和可靠性。本文对多孔硅的制备方法、孔隙率、厚度、硅片类型及微观结构与性能的关系进行详细研究,并进行了相应的计算机模拟;介绍了多孔硅材料纳米力学及热学测试的一些基本方法;利用显微拉曼光谱法研究了多孔硅绝热层材料的微观结构与其绝热性能的关系;利用纳米压痕仪测量其硬度和杨氏模量,得到多孔硅力学性能与微观结构的关系。利用直流对靶反应磁控溅射法制备氧化钒薄膜(VOx),研究了基底条件对氧化钒薄膜微观结构、纳米力学性能及电阻温度性能的影响;对于VOx/PS/Si结构进行了制备和性能测试,研究了多孔硅基底的表面微结构对VOx薄膜的微观结构及生长过程的影响,同时进行了VOx/PS/Si薄膜结构的纳米力学性能测试,并对其电阻温度性能进行了研究。对于非制冷红外微测辐射热计结构进行了ANSYS结构设计及Intellisuite工艺模拟。实验通过对非制冷红外微测辐射热计结构设计中将会起主要影响作用的各种因素的理论分析,进而对各种设计思路进行实际建模分析,得到理想中的结构。同时进行了微测辐射热计的工艺流程和版图设计,并进行了工艺验证,并提出相应的工艺优化方案。利用MEMS微制造技术形成微桥结构得以实现微米量级化,进而满足制造非制冷阵列探测系统的需要,为红外成像技术的发展开拓了道路。
二、铁电晶体KNSBN的喇曼光谱(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铁电晶体KNSBN的喇曼光谱(论文提纲范文)
(1)钙钛矿化合物负热膨胀增强与调控(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 负热膨胀材料简述 |
2.1.1 材料的热膨胀性 |
2.1.2 负热膨胀材料的发展历程 |
2.1.3 负热膨胀机理简述 |
2.2 钙钛矿负热膨胀材料研究进展 |
2.2.1 钙钛矿PbTiO_3及其负热膨胀研究进展 |
2.2.2 PbTiO_3负热膨胀性能调控 |
2.2.3 其他钙钛矿氧化物负热膨胀材料 |
2.3 本课题研究内容及意义 |
3 PbTiO_3基钙钛矿化合物的制备及研究方法 |
3.1 PbTiO_3基化合物的制备方法 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 PbTiO_3基钙钛矿化合物的研究方法 |
3.2.1 晶体结构的测定 |
3.2.2 居里温度的测定 |
3.2.3 热膨胀系数的测定 |
3.2.4 铁电性测试 |
3.2.5 晶格动力学Raman光谱研究 |
3.2.6 最大熵法计算电荷密度 |
3.2.7 其他研究方法 |
4 钙钛矿化合物(1-x)PbTiO_(3-x)BiGaO_3增强的负热膨胀性 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备 |
4.3 样品分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 结构分析 |
4.4.2 负热膨胀性 |
4.4.3 负热膨胀增强的机理及最大熵法计算的电荷密度 |
4.4.4 中子衍射结构精修 |
4.5 小结 |
5 钙钛矿化合物0.6PbTiO_3-0.4Bi(Ga_xFe_(1-x))O_3负热膨胀增强行为 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备 |
5.3 样品分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 物相分析 |
5.4.2 负热膨胀性 |
5.4.3 负热膨胀增强原因分析 |
5.5 小结 |
6 钙钛矿化合物(1-x)PbTiO_(3-x)Bi(Zn_(2/3)Ta_(1/3))O_3增强的负热膨胀 |
6.1 引言 |
6.2 样品制备 |
6.3 样品分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 物相分析 |
6.4.2 负热膨胀性 |
6.4.3 负热膨胀增强的机理及球差电镜图像分析 |
6.4.4 电荷密度第一性原理计算 |
6.5 小结 |
7 钙钛矿化合物(0.9-x)PbTiO_3-0.1Bi(Zn_(2/3)Ta_(1/3))O_(3-x)CaTiO_3热膨胀性调控及力学性能 |
7.1 引言 |
7.2 样品制备 |
7.3 样品分析 |
7.4 结果与讨论 |
7.4.1 物相分析 |
7.4.2 热膨胀性 |
7.4.3 可控热膨胀原因分析 |
7.4.4 (0.9-x)PbTiO_3-0.1Bi(Zn_(2/3)Ta_(1/3))O_(3-x)CaTiO_3体系的高硬度 |
7.5 小结 |
8 PbTiO_3基钙钛矿化合物负热膨胀增强的预测方法 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)高压下LiTaO3的结构和电输运特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铁电材料简介 |
1.2 LiTaO_3 的研究背景 |
1.2.1 LiTaO_3 的结构研究背景 |
1.2.2 LiTaO_3 的高压结构研究背景 |
1.3 LiTaO_3 的高压研究意义 |
1.3.1 高压电学研究意义 |
1.4 论文选题目的及意义 |
1.5 论文主要内容 |
第二章 实验技术与原理 |
2.1 高压实验装置 |
2.1.1 金刚石对顶砧装置 |
2.1.2 绝缘垫片的制备 |
2.1.3 电极的制备 |
2.1.4 压力标定 |
2.1.5 传压介质 |
2.2 高压原位电学实验测试方法 |
2.3 高压同步辐射X光衍射 |
第三章 高压下LiTaO_3的结构性质研究 |
3.1 样品LiTaO_3的表征 |
3.2 样品LiTaO_3 的电子扫描电镜图和能量色散X射线 |
3.3 高压下LiTaO_3的同步辐射X射线衍射研究 |
3.4 LiTaO_3 的高压原位拉曼光谱研究 |
3.5 LiTaO_3 的高压紫外-可见吸收光谱研究 |
3.6 总结 |
第四章 高压下LiTaO_3的电输运性质 |
4.1 高压下LiTaO_3的交流阻抗谱测量 |
4.2 总结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)A位填满度对(Sr,Ca,Ba)NaNb5O15基陶瓷相结构与电性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钨青铜结构铁电材料 |
1.2.1 钨青铜结构概述 |
1.2.2 钨青铜结构铁电材料的研究现状 |
1.3 本论文的研究目标及主要内容 |
第2章 (Sr,Ba)_(2.5-0.5x)Na_xNb_5O_(15)陶瓷的相结构与电性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 陶瓷样品的制备工艺 |
2.3 (Sr_(0.53)Ba_(0.47))_(2.5-0.5x)Na_xNb_5O_(15)陶瓷的结构与性能研究 |
2.3.1 SBNN陶瓷的相结构 |
2.3.2 SBNN陶瓷的Raman光谱 |
2.3.3 SBNN陶瓷的微观形貌 |
2.3.4 SBNN陶瓷的介电性能 |
2.3.5 SBNN陶瓷的铁电性能 |
2.3.6 本节小结 |
2.4 填满型(Sr_xBa_(1-x))_2NaNb_5O_(15)陶瓷相结构与电性能的研究 |
2.4.1 填满型SBNN陶瓷的相结构 |
2.4.2 填满型SBNN陶瓷的Raman光谱 |
2.4.3 填满型SBNN陶瓷的显微结构 |
2.4.4 填满型SBNN陶瓷的介电性能 |
2.4.5 填满型SBNN陶瓷的铁电性能 |
2.4.6 本节小结 |
2.5 本章小结 |
第3章 (Sr,Ca)_(2.5-0.5x)Na_xNb_5O_(15)陶瓷结构与电性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 (Sr_(0.925)Ca_(0.075))_(2.5-0.5x)Na_xNb_5O_(15)陶瓷结构和电性能的研究 |
3.2.1 SCNN陶瓷的相结构 |
3.2.2 SCNN陶瓷的显微形貌 |
3.2.3 SCNN陶瓷的Raman光谱 |
3.2.4 SCNN陶瓷的介电性能 |
3.2.5 SCNN陶瓷的铁电性能 |
3.2.6 SCNN陶瓷的光学性能 |
3.2.7 本节小结 |
3.3 (Sr_(1-x)Ca_x)_(2.1)Na_(0.8)Nb_5O_(15)陶瓷组成与性能的研究 |
3.3.1 SCN_(0.8)N陶瓷的相结构 |
3.3.2 SCN_(0.8)N陶瓷的Raman光谱 |
3.3.3 SCN_(0.8)N陶瓷的显微形貌 |
3.3.4 SCN_(0.8)N陶瓷的介电性能 |
3.3.5 SCN_(0.8)N陶瓷的铁电性能 |
3.3.6 SCN_(0.8)N陶瓷的光学性能 |
3.3.7 本节小结 |
3.4 本章小结 |
第4章 A位Bi取代对Sr_2NaNb_5O_(15)陶瓷结构和电性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 Sr_2Na_(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷相结构与电性能的研究 |
4.2.1 Sr_2Na(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的相结构 |
4.2.2 Sr_2Na(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的Raman光谱 |
4.2.3 Sr_2Na(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的显微形貌 |
4.2.4 Sr_2Na(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的介电性能 |
4.2.5 Sr_2Na(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的铁电性能 |
4.2.6 Sr_2Na_(1-3x)Bi_xNb_5O_(15)陶瓷的光学性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 全文总结和进一步研究工作建议 |
5.1 全文总结 |
5.2 进一步研究工作建议 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
(4)电气石的热释电性能研究及其人工合成(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 电气石简介 |
1.1.2 电气石的物理特性 |
1.1.3 电气石热释电性的研究进展 |
1.1.4 电气石人工合成的研究进展 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 创新点 |
第二章 温度对电气石热释电性能的影响 |
2.1 电气石的基本表征 |
2.1.1 物相分析 |
2.1.2 全成分分析 |
2.1.3 差热分析(TG-DTA) |
2.2 样品的制备 |
2.3 电气石热释电系数的实验测定与理论计算 |
2.3.1 热释电系数的实验测定 |
2.3.2 热释电系数的理论计算 |
2.3.2.1 电偶极子模型的引入 |
2.3.2.2 固有电偶极矩的计算与分析 |
2.3.2.3 热释电系数的理论计算 |
2.3.3 热释电系数的实验值与理论计算值的对比分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 电气石热释电性能产生的微观机制 |
3.1 电气石的晶体结构特点 |
3.2 电气石的极化规律 |
3.2.1 温度对电气石极化的影响 |
3.2.2 极化频率对电气石极化的影响 |
3.3 热释电系数与晶格热振动的关系 |
3.3.1 变温偏振拉曼光谱 |
3.3.2 变温红外光谱 |
3.4 本章小结 |
第四章 高温固相法合成镁电气石的探索 |
4.1 制备工艺 |
4.2 利用高温固相法合成镁电气石 |
4.2.1 实验原材料 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.3 烧结条件 |
4.2.4 分步合成镁电气石 |
4.2.5 真空封装石英管合成镁电气石 |
4.3 本章小结 |
第五章 高压固相法合成镁电气石及其表征 |
5.1 制备工艺 |
5.2 高压固相法合成镁电气石 |
5.2.1 实验原材料 |
5.2.2 实验步骤 |
5.2.3 镁电气石的制备 |
5.3 合成产物的基本性能表征 |
5.3.1 粉晶X-射线衍射分析 |
5.3.2 电子探针成分分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)新型硫属碱(土)金属非线性光学材料合成和性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非线性光学晶体简介 |
1.2.1 非线性光学晶体的发展 |
1.2.2 晶体的应用及常见的晶体学数据库 |
1.2.3 晶体的特性 |
1.3 晶体的分类 |
1.3.1 金属晶体 |
1.3.2 半导体晶体 |
1.3.3 磁性晶体 |
1.3.4 光学晶体 |
1.3.5 激光晶体 |
1.3.6 电光晶体 |
1.3.7 声光晶体 |
1.3.8 非线性光学晶体 |
1.3.9 磁光晶体 |
1.3.10 压电晶体 |
1.3.11 热释电晶体 |
1.3.12 铁电晶体 |
1.3.13 闪烁晶体 |
1.3.14 硬质晶体 |
1.3.15 绝缘晶体 |
1.3.16 液晶 |
1.3.17 敏感晶体 |
1.4 晶体生长方法 |
1.4.1 熔体生长法 |
1.4.2 固相法 |
1.4.3 溶液法晶体生长 |
1.4.4 气相晶体生长方法 |
1.5 硫属化合物的特征 |
1.6 硫属化合物的研究情况 |
1.6.1 AgGaGeS_4晶体 |
1.6.2 BaGa_4S_7晶体 |
1.6.3 其它新型硫属化合物 |
1.7 选题意义及研究背景 |
1.7.1 选题意义 |
1.7.2 研究背景 |
1.8 本文主要研究内容和创新点 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 创新点 |
第二章 实验方法和原理 |
2.1 引言 |
2.2 主要原料和仪器设备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 晶体结构测定 |
2.3.1 X射线衍射原理 |
2.3.2 X射线衍射方程 |
2.3.3 X射线单晶衍射仪 |
2.4 晶体性质测试和表征 |
2.4.1 粉末衍射 |
2.4.2 紫外可见漫反射光谱 |
2.4.3 差示扫描量热分析(DSC) |
2.4.4 二阶非线性光学效应(SHG) |
第三章 新型红外非线性光学晶体LiGaGe_2S_6的合成,结构与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 晶体生长 |
3.2.2 X射线单晶衍射测试 |
3.2.3 多晶粉末XRD测试 |
3.2.4 紫外可见漫反射测试 |
3.2.5 热分析测试 |
3.2.6 粉末倍频测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 LiGaGe_2S_6晶体结构 |
3.3.2 紫外可见漫反射 |
3.3.3 热分析测试 |
3.3.4 粉末倍频测试 |
3.3.5 理论计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 新型红外非线性光学晶体NaSb_3GeS_7的合成,结构与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 单晶生长 |
4.2.2 单晶结构测定 |
4.2.3 EDS测试 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 晶体结构描述 |
4.3.2 理论计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 新型红外非线性光学晶体KYGeS_4的合成,结构与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 多晶合成和单晶生长 |
5.2.2 多晶粉末XRD测试 |
5.2.3 单晶结构测定 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 晶体结构描述 |
5.3.2 紫外可见漫反射 |
5.3.3 负热膨胀测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 硫属碱土金属的合成,结构与性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 BaAl_4S_7的合成和性质研究 |
6.2.1 多晶合成和单晶生长 |
6.2.2 粉末XRD测试 |
6.2.3 单晶测试 |
6.2.4 结果和讨论 |
6.2.5 小结 |
6.3 Ba_4Ga_2S_7的合成和性质研究 |
6.3.1 单晶生长 |
6.3.2 单晶测试 |
6.3.3 Ba_4Ga_2S_7晶体结构描述 |
6.4 Ba_6Zn_6HfS_(14)的合成 |
6.4.1 单晶生长 |
6.4.2 单晶测试 |
6.4.3 Ba_6Zn_6HfS_(14)晶体结构描述 |
6.5 Ba_4Zn_4Y_(1.33)S_(10)的合成 |
6.5.1 单晶生长 |
6.5.2 单晶测试 |
6.5.3 Ba_4Zn_4Y_(1.33)S_(10)晶体结构描述 |
6.6 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.2 有待深入研究的工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(6)钛酸铅基化合物的负热膨胀调控与多功能化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 负热膨胀性能及调控 |
2.1.1 负热膨胀性定义 |
2.1.2 负热膨胀机理 |
2.1.3 负热膨胀化合物的研究进展 |
2.2 铁磁性 |
2.2.1 铁磁性定义 |
2.2.2 自发磁化机理 |
2.3 铁电性 |
2.3.1 铁电性定义 |
2.3.2 铁电材料的性能 |
2.4 多铁性 |
2.4.1 多铁性定义 |
2.4.2 磁电耦合效应 |
2.4.3 多铁性材料 |
2.5 PbTiO_3相关物理性质 |
2.5.1 PbTiO_3晶体结构 |
2.5.2 PbTiO_3负热膨胀性 |
2.5.3 PbTiO_3铁电性起源 |
2.6 本论文研究内容及意义 |
3 PbTiO_3基化合物的制备和研究方法 |
3.1 PbTiO_3基化合物的制备方法 |
3.1.1 实验用原料 |
3.1.2 固相法 |
3.1.3 溶胶-凝胶法 |
3.2 PbTiO_3基化合物的研究方法 |
3.2.1 晶体结构的测定 |
3.2.2 热膨胀系数的测定 |
3.2.3 铁电性能测试 |
3.2.4 磁性测试 |
3.2.5 晶格动力学Raman光谱研究 |
3.2.6 Rietveld法晶体结构精细修正 |
3.2.7 其他研究方法 |
4 Sm/Nd掺入对PbTiO_3-BiFeO_3负热膨胀性调控 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备 |
4.3 样品测试 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 物相分析 |
4.4.2 负热膨胀性 |
4.4.3 晶体结构精修 |
4.4.4 Raman光谱晶格动力学研究 |
4.5 小结 |
5 阳离子空位对PbTiO_3负热膨胀性影响 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备 |
5.3 样品分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 PT、PT_(98)、P_(92)T化合物物相分析 |
5.4.2 PT、PT_(98)、P_(92)T化合物负热膨胀性 |
5.4.3 晶体结构精修 |
5.4.4 Raman光谱晶格动力学研究 |
5.5 小结 |
6 (1-x)PbTiO_3-xNdFeO_3化合物的晶体结构、多铁性和负热膨胀性 |
6.1 引言 |
6.2 样品制备 |
6.3 样品分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 (1-x)PbTiO_3-xNdFeO_3化合物的晶体结构 |
6.4.2 (1-x)PbTiO_3-xNdFeO_3化合物多铁性 |
6.4.3 (1-x)PbTiO_3-xNdFeO_3化合物的磁电耦合性能 |
6.4.4 (1-x)PbTiO_3-xNdFeO_3化合物的热膨胀性能 |
6.5 小结 |
7 PbTiO_3-(Bi,Nd)FeO_3陶瓷和薄膜的多铁性及负热膨胀性 |
7.1 引言 |
7.2 样品制备 |
7.3 样品分析 |
7.4 结果与讨论 |
7.4.1 0.7PbTiO_3-0.3(Bi_(0.25)Nd_(0.75))FeO_3相结构和增强的多铁性 |
7.4.2 零膨胀多铁化合物0.7PbTiO_3-0.3(Bi_(0.75)Nd_(0.25))FeO_3 |
7.4.3 (1-x)PbTiO_3-x(Bi,Nd)FeO_3薄膜相结构和多铁性 |
7.5 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录A 体膨胀系数与线膨胀系数关系的数学推导 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)基于铁电晶体电光效应的群速度调控以及电光器件研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 非线性光学 |
1.1.1 发展历程 |
1.1.2 光学非线性极化理论 |
1.1.3 非线性光学介质中的波动方程 |
1.1.4 三波混频 |
1.2 位相匹配技术 |
1.2.1 位相失配与匹配 |
1.2.2 位相匹配实现方式 |
1.3 铌酸锂晶体的结构与性质 |
1.3.1 铌酸锂晶体的结构 |
1.3.2 铌酸锂晶体的物理性质 |
1.3.3 铌酸锂的掺杂 |
1.4 铌酸锂晶体的电光效应 |
1.4.1 纵向电光效应 |
1.4.2 横向电光效应 |
1.5 铌酸锂晶体的偏振耦合效应 |
1.6 本论文工作创新与安排 |
第二章 基于横向电光效应的群速度调控 |
2.1 引言 |
2.1.1 群速度调控 |
2.1.2 交叉相位调制和自相位调制 |
2.1.3 直流电场参与的二阶非线性耦合波方程 |
2.2 存在 SPM 和 XPM 的二阶非线性耦合波方程 |
2.3 利用三阶非线性效应进行群速度调控 |
2.3.1 快光和慢光的实现 |
2.3.2 群速度调控参数及结果分析 |
2.3.3 三阶非线性效应对脉冲群速度调控的重要性 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于横向电光效应的类法拉第效应和光隔离 |
3.1 引言 |
3.1.1 磁光法拉第效应 |
3.1.2 光隔离器分类 |
3.2 类法拉第效应 |
3.3 类法拉第效应的实验验证 |
3.4 类法拉第效应的应用 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于纵向电光效应的宽带响应电光调制器 |
4.1 引言 |
4.1.1 惯性约束核聚变 |
4.1.2 光谱色散束匀滑 |
4.2 利用 SSD 和 RPP 的光强均匀化模拟 |
4.3 宽带响应电光调制器理论设计部分 |
4.3.1 准速度匹配原理(QVM) |
4.3.2 非周期畴结构的设计 |
4.3.3 行波电极的设计 |
4.4 宽带响应电光调制器实验制作部分 |
4.4.1 准备阶段 |
4.4.2 极化阶段 |
4.4.3 封装阶段 |
4.5 成品测试 |
4.5.1 测试方案 |
4.5.2 测试结果 |
4.6 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 工作展望 |
攻读博士学位研究成果 |
致谢 |
参考文献 |
附件 |
(8)鉄—镁电气石热释电性能的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究内容 |
1.4 实验方案 |
1.5 完成的工作量 |
第二章 电气石简介 |
2.1 电气石的化学成分及晶体结构 |
2.1.1 电气石的化学组成 |
2.1.2 电气石的晶体形貌 |
2.1.3 电气石的晶体结构 |
2.2 电气石的物理特性 |
2.2.1 电气石的自发极化性 |
2.2.2 电气石的压电性 |
2.2.3 电气石的热释电性 |
2.2.4 电气石的红外辐射性 |
2.2.5 电气石的负离子发生特性 |
2.3 电气石成因及资源分布 |
2.3.1 电气石的成因 |
2.3.2 电气石的资源分布 |
第三章 铁含量与温度变化对铁-镁电气石结构及固有电偶极矩的影响 |
3.1 电气石成分分析 |
3.1.1 样品与实验 |
3.1.2 原样成分分析 |
3.1.3 热处理样品的成分分析 |
3.2 电气石结构测定 |
3.2.1 样品与实验 |
3.3 电气石固有电偶极矩的计算 |
3.3.1 计算模型的选取 |
3.3.2 电气石在不同温度下的固有电偶极矩 |
3.3.3 热处理后电气石的固有电偶极矩 |
3.3.3.1 热处理时间及温度对晶胞参数和键长的影响 |
3.3.3.2 热处理后样品电偶极矩的计算 |
3.4 电气石多面体扭曲参数的计算 |
3.4.1 电气石在室温和液氮温度下的结构多面体扭曲参数 |
3.4.2 热处理后电气石的结构多面体扭曲参数 |
3.5 铁含量和价态对电气石结构多面体扭曲和固有电偶极矩的影响 |
3.5.1 铁含量对电气石结构多面体扭曲和固有电偶极矩的影响 |
3.5.2 铁的价态对电气石结构多面体扭曲和固有电偶极矩的影响 |
3.6 温度变化对电气石结构多面体扭曲和固有电偶极矩的影响 |
小结 |
第四章 铁-镁电气石热释电性能研究 |
4.1 电气石热释电系数的测定 |
4.1.1 样品制备 |
4.1.2 实验 |
4.1.3 结果与讨论 |
4.2 热处理电气石的热释电系数测定 |
4.2.1 样品的热处理 |
4.2.2 热释电系数测定 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.3 铁对电气石热释电性能的影响 |
小结 |
第五章 铁-镁电气石的变温喇曼和红外光谱研究 |
5.1 样品制备与温度点的选择 |
5.2 实验 |
5.3 电气石样品的变温喇曼光谱 |
5.3.1 电气石原样的变温偏振喇曼光谱分析 |
5.3.1.1 室温下不同铁含量电气石的偏振喇曼光谱 |
5.3.1.2 不同温度下电气石的偏振喇曼光谱 |
5.3.2 热处理电气石的变温偏振喇曼光谱分析 |
5.3.2.1 热处理电气石在不同温度下的偏振喇曼光谱分析 |
5.3.2.2 不同温度下热处理电气石的偏振喇曼光谱分析 |
5.4 电气石的变温红外光谱 |
5.4.1 电气石原样的红外光谱分析 |
5.4.1.1 不同铁含量电气石的变温红外光谱分析 |
5.4.1.2 同一电气石不同温度下的红外光谱分析 |
5.4.2 热处理电气石的红外光谱分析 |
5.4.2.1 热处理时间对电气石红外光谱的影响 |
5.4.2.2 不同温度下热处理电气石的红外光谱分析 |
小结 |
第六章 铁-镁电气石的穆斯鲍尔谱研究 |
6.1 穆斯鲍尔谱参数简介 |
6.2 实验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 电气石原样的穆斯鲍尔谱分析 |
6.3.2 热处理电气石的穆斯鲍尔谱分析 |
小结 |
第七章 铁-镁电气石的电滞回线和电畴研究 |
7.1 不同铁含量电气石电滞回线和电畴的测定 |
7.1.1 样品制备 |
7.1.2 电气石原样电滞回线的测定与分析 |
7.1.2.1 实验 |
7.1.2.2 电气石原样电滞回线的测定 |
7.1.2.3 结果与讨论 |
7.1.3 热处理电气石电滞回线的测定与分析 |
7.1.3.1 热处理电气石电滞回线的测定 |
7.1.3.2 结果与讨论 |
7.1.4 电气石电畴的测定 |
7.1.4.1 样品制备 |
7.1.4.2 透射电镜分析 |
第八章 结 论 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
附录 1 化学成分检测方法简介 |
附录 2 室温下四种电气石的晶体结构数据 |
附录 3 低温(-100℃)下四种电气石的晶体结构数据 |
附录 4 热处理电气石的晶体结构数据 |
博士期间发表论文目录 |
(9)一种光折变扩散—漂移机制表面波的数值分析方法(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
序 |
1 引言 |
1.1 研究光折变非线性光学的工作目的 |
1.2 研究光折变非线性表面波的工作意义 |
1.3 光折变表面波的研究领域、已有的成果及发展趋势 |
1.4 光折变材料 |
1.5 SBN晶体的光折变性能 |
1.6 课题的提出 |
1.7 论文结构 |
本章总结 |
2 光折变的基础理论 |
2.1 光折变效应 |
2.1.1 光折变效应的物理机制 |
2.1.2 光折变效应存在的条件 |
2.1.3 光折变效应的迁移机制 |
2.2 光折变空间孤子及光折变晶体表面波 |
2.2.1 光折变空间孤子 |
2.2.2 光折变空间电荷场 |
2.2.3 光折变晶体-空气界面中形成的表面波的产生机制 |
本章小结 |
3 光折变表面波理论及研究 |
3.1 光折变表面波形成的物理机制 |
3.2 光折变表面波的数值解法 |
3.2.1 有限差分法 |
3.2.2 分步傅里叶方法 |
3.3 光折变晶体表面孤子波的讨论 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 MEMS 与红外探测技术 |
1.1 MEMS 技术概述 |
1.1.1 MEMS 技术特点 |
1.1.2 MEMS 技术分类 |
1.1.3 MEMS 技术的应用领域 |
1.1.4 MEMS 技术在国内外的发展现状及产业化前景 |
1.1.5 MEMS 技术中的瓶颈问题 |
1.2 红外探测技术概述 |
1.2.1 红外技术基本理论 |
1.2.2 红外探测器的发展历史 |
1.2.3 非制冷红外探测器的优势 |
1.3 非制冷红外探测器的分类 |
1.3.1 微测辐射热计 |
1.3.2 热释电探测器 |
1.3.3 热电堆式红外探测器 |
1.3.4 器件性能比较 |
1.4 MEMS/多孔硅技术在非制冷红外探测器中的应用 |
1.4.1 MEMS 技术在非制冷红外探测器中的优势 |
1.4.2 多孔硅作为微测辐射热计绝热层的优势 |
1.5 论文的研究背景和工作内容 |
第二章 非制冷红外探测器原理、关键工艺和器件结构 |
2.1 微测辐射热计的原理与性能参数 |
2.1.1 微测辐射热计的原理 |
2.1.2 微测辐射热计的性能参数 |
2.1.3 微测辐射热计的研究瓶颈 |
2.2 微测辐射热计探测器用热敏材料 |
2.2.1 热敏材料选择依据 |
2.2.2 微测辐射热计常用材料分类 |
2.2.3 新型热探测材料 |
2.3 微测辐射热计探测器典型结构 |
2.3.1 平面式结构 |
2.3.2 悬浮式微桥结构 |
2.3.3 绝热层结构 |
2.4 本章小结 |
第三章 多孔硅绝热层的制备及力学性能和绝热性能 |
3.1 多孔硅概述 |
3.1.1 多孔硅的分类 |
3.1.2 多孔硅的制备方法及应用 |
3.2 多孔硅微观结构的研究 |
3.2.1 多孔硅的制备流程 |
3.2.2 多孔硅的微观结构与孔隙率的关系 |
3.2.3 多孔硅的微观结构与腐蚀电流密度j 的关系 |
3.2.4 多孔硅的微观结构与腐蚀时间T 的关系 |
3.2.5 多孔硅的微观结构与腐蚀液浓度c 的关系 |
3.3 多孔硅微观结构的建模仿真 |
3.3.1 多孔硅的生长模型 |
3.3.2 多孔硅生长的仿真建模 |
3.3.3 多孔硅的生长模拟和实验对比 |
3.4 多孔硅力学性能分析 |
3.4.1 纳米压痕测量方法的原理 |
3.4.2 多孔硅的硬度和杨氏模量的测量实验 |
3.4.3 多孔硅表面压痕三维拓扑分析图像 |
3.4.4 多孔硅显微硬度和杨氏模量与压入深度的关系 |
3.4.5 多孔硅显微硬度和杨氏模量与腐蚀电流密度的关系 |
3.5 多孔硅的绝热性能分析 |
3.5.1 多孔硅绝热性能的理论分析 |
3.5.2 微拉曼光谱法测量多孔硅热导率的原理 |
3.5.3 多孔硅的微观结构与热导率的关系 |
3.6 本章小结 |
第四章 多孔硅基氧化钒薄膜的制备、力学性能及温度敏感特性 |
4.1 氧化钒薄膜的基本性能 |
4.1.1 氧化钒薄膜的热敏特性 |
4.1.2 氧化钒薄膜的多价态特性 |
4.1.3 氧化钒薄膜的相变特性 |
4.2 多孔硅基氧化钒薄膜的制备与微观结构 |
4.2.1 多孔硅基氧化钒薄膜的制备 |
4.2.2 多孔硅基氧化钒薄膜的微观结构 |
4.3 多孔硅基氧化钒薄膜的的力学性能分析 |
4.3.1 多孔硅基氧化钒薄膜的载荷-深度分析 |
4.3.2 多孔硅基氧化钒薄膜的硬度/杨氏模量分析 |
4.4 多孔硅基氧化钒薄膜的的温度敏感特性分析 |
4.4.1 多孔硅基氧化钒薄膜的电阻-温度测试结构 |
4.4.2 多孔硅基氧化钒薄膜的温度敏感特性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 微测辐射热计的结构设计与性能模拟 |
5.1 非制冷红外微测辐射热计的结构设计原理 |
5.1.1 微测辐射热计MEMS 的力学结构设计原理 |
5.1.2 微测辐射热计的热学结构设计原理 |
5.2 微测辐射热计MEMS 器件结构的EDA 设计 |
5.2.1 MEMS 设计EDA 软件 |
5.2.2 悬浮式微桥结构的设计 |
5.3 微测辐射热计工艺流程的模拟分析与优化设计 |
5.3.1 结构改良方案及ANSYS 验证实验 |
5.3.2 以优化后参数建立的IntellFAB 工艺模拟 |
5.4 本章小结 |
第六章 微测辐射热计的关键工艺与实验结果 |
6.1 微测辐射热计的制作工艺流程 |
6.1.1 微测辐射热计阵列的工艺技术 |
6.1.2 悬空微桥结构工艺流程 |
6.2 非制冷红外微测辐射热计的版图设计 |
6.2.1 微测辐射热计的版图设计规则 |
6.2.2 微测辐射热计的工艺版图设计 |
6.3 非制冷红外微测辐射热计的制作工艺实施 |
6.3.1 微测辐射热计的工艺步骤实施 |
6.3.2 工艺优化分析 |
6.4 微测辐射热计的工艺制作结果 |
6.4.1 光刻工艺流程 |
6.4.2 多孔硅的图形化 |
6.4.3 氧化钒敏感薄膜的图形化 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本论文创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、铁电晶体KNSBN的喇曼光谱(论文参考文献)
- [1]钙钛矿化合物负热膨胀增强与调控[D]. 杨涛. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]高压下LiTaO3的结构和电输运特性研究[D]. 刘学. 吉林大学, 2020(08)
- [3]A位填满度对(Sr,Ca,Ba)NaNb5O15基陶瓷相结构与电性能影响的研究[D]. 杨佩. 陕西师范大学, 2017(07)
- [4]电气石的热释电性能研究及其人工合成[D]. 周国君. 中国地质大学(北京), 2017(05)
- [5]新型硫属碱(土)金属非线性光学材料合成和性能研究[D]. 张士艳. 上海工程技术大学, 2016
- [6]钛酸铅基化合物的负热膨胀调控与多功能化[D]. 彭鑫. 北京科技大学, 2016(08)
- [7]基于铁电晶体电光效应的群速度调控以及电光器件研究[D]. 李俊. 上海交通大学, 2014(07)
- [8]鉄—镁电气石热释电性能的机理研究[D]. 赵长春. 中国地质大学(北京), 2011(05)
- [9]一种光折变扩散—漂移机制表面波的数值分析方法[D]. 林斌. 北京交通大学, 2010(10)
- [10]多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究[D]. 杨海波. 天津大学, 2010(07)