一年级博士生鲍慧新发现氟化钾熔融法生长钛酸钡（BaTiO3）单晶退火前后的不同时效行为
来源：西安交大前沿科学技术研究院| 作者：admin| 发布时间：2010-10-06| 浏览：
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最近，本中心一年级博士生鲍慧新系统的研究了氟化钾熔融法生长钛酸钡（BaTiO3）单晶退火前后的不同时效行为。基于这一研究所撰写的论文Contrasting aging behavior of as-grown and annealed BaTiO3 single crystals grown by KF flux technique已经被Applied Physics Letters接受并将于近期发表。
铁电时效行为是指铁电材料的性能随着时间的逐渐变化，是普遍存在的一种现象。例如，电滞回线随时间逐渐由单电滞回线转变为双电滞回线，介电常数和压电常数随时间逐渐下降。铁电时效理论认为时效行为是由于受主掺杂引起的。但是，长久以来存在着这样一个现象: 氟化钾熔融法生长钛酸钡在制备过程中不可避免的会引入一些杂质钾，而钾在钛酸钡中取代钡做为受主的形式存在，但是这样的一种受主掺杂铁电体却具有单电滞回线的性质，没有表现出时效行为来。这一例外现象可能对现有的铁电时效理论发起挑战。
为了解释长期以来存在的这一例外现象，本文系统比较了氟化钾熔融法生长钛酸钡（BaTiO3）单晶退火前后的铁电时效行为和介电时效行为。我们发现退火前的晶体没有时效现象，而退火后的晶体却表现出明显的时效现象。同时我们对退火前后的样品进行了化学成分分析，我们发现退火前的样品不仅含有受主钾，而且还有更多的阴离子施主氟；而退火后的样品主要含有钾，因为氟在退火过程中会逐渐挥发。在缺陷化学结构分析以及时效微观机制的基础上，我们成功解释了退火前后的不同时效效应。我们的结果表明: 对于时效行为，除了热力学所提供动力（点缺欠对称性原理）这一条件外，动力学因素（点缺陷的活动性）也是一个不可缺少的条件；同时提供了一种消除或减弱时效效应的有效方法：掺杂适当的施主。 |
