孙恺
,
王大伟
,
王美丽
,
刘梦琪
,
冯静
,
李中翔
,
赵全亮
,
崔岩
稀有金属材料与工程
以Fe(NO3)3·9H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料、NaOH为矿化剂,采用水热法成功制备了BiFeO3粉体,研究了BiFeO3粉体在不同反应条件下的相结构与微观形貌的演变.结果表明:低的反应温度下只有杂相生成,提高反应温度使得杂相逐渐减少,有效地促进BiFeO3相的合成;反应时间的延长也有助于减少杂相,而较低的矿化剂浓度能够获得纯BiFeO3,当NaOH浓度为1 mol/时,在170℃反应24 h可以获得纯BiFeO3粉体.另外,通过控制不同的反应条件,可以获得多种形貌的产物,如薄片、球形体、纳米颗粒、纳米线、四面体,实验发现,适中的反应温度、时间和矿化剂浓度可以得到大尺寸的球形体(～10 μm),而反应时间的延长则会促进一维纳米结构及纳米颗粒的生长.
关键词:
BiFeO3
,
水热合成
,
多铁
张程浩
,
狄杰建
,
谭培培
,
李明勇
,
赵全亮
,
谭晓兰
,
王大伟
人工晶体学报
采用磁控溅射法在LaNiO3/Si衬底上制备了6％Pb(Mn1/3Nb2/3)O3-94％ Pb(Zr0.52 Ti0.48) O3 (PMnN-PZT)铁电薄膜,对其微结构和铁电特性进行了研究.结果表明,该铁电薄膜呈(001)高度择优取向,取向度高达98％.经过1010次铁电循环测试,铁电薄膜无疲劳现象;在104 s时间内,薄膜的铁电保持和印记特性稳定,无明显退化.该结果说明LaNiO3氧化物电极会降低PMnN-PZT薄膜的氧空位浓度,有效地缓解了电荷注入的问题,因此改善了PMnN-PZT薄膜的铁电性能.
关键词:
锰铌锆钛酸铅
,
镍酸镧
,
铁电性能
,
磁控溅射
赵全亮
,
祁利辉
,
李中翔
,
何广平
,
狄杰建
,
王大伟
人工晶体学报
采用溶胶-凝胶法在SiO2/Si衬底上制备了LaNiO3薄膜,并通过改变退火温度和薄膜厚度对其微结构和电学性能进行了表征测试.X射线衍射(XRD)和电阻率测试结果表明,随着退火温度和厚度的增加,LaNiO3薄膜的结晶质量明显提高,薄膜电阻率也逐渐下降.当退火温度为800℃时,厚度为630 nm的LaNiO3薄膜电阻率最小,达到了1.37 mQ·cm.此外,利用LaNiO3薄膜作为下电极制备的2％ Nb-Pb(Zr06Ti0.4)O3薄膜呈良好的钙钛矿相结构,且经过1010铁电循环测试周期以后,2％ Nb-Pb(Zr06Ti0.4)O3薄膜的铁电性能未出现明显下降,表明该LaNiO3薄膜是生长PNZT铁电薄膜的优良下电极材料.
关键词:
镍酸镧
,
电学性能
,
溶胶-凝胶
,
铌锆钛酸铅
王大伟
,
王美丽
,
李中翔
,
赵全亮
,
崔岩
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.12.009
以硝酸铁和硝酸铋为原料,冰醋酸和乙二醇单甲醚为溶剂制备BiFeO3粉体.采用XRD,SEM,EDS,TG-DSC以及FT-IR等手段对产物的物相、形貌、结构等进行分析,研究煅烧温度和保温时间对BiFeO3粉体的影响.结果表明:BiFeO3的最佳煅烧温度为550～600℃,保温时间为0.5～1.5h.另外,在BiFeO3制备过程中对Bi含量进行过量添加处理,发现当Bi过量3％～6％时,制备出的BiFeO3粉体杂相最少.
关键词:
BiFeO3
,
溶胶-凝胶
,
多铁材料
,
煅烧温度
,
保温时间
邱成军
,
刘红梅
,
张辉军
,
赵全亮
,
孟丽娜
,
曹茂盛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.006
采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了PZT压电薄膜,利用PZT的压电效应制作以PZT薄膜为驱动的V型阀微驱动器.针对微驱动器的关键结构驱动膜,探索了Si/SiO2/Ti/Au/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构制备方法,解决了在硅基底上制备PZT薄膜的问题,同时详细探讨了硅各向异性刻蚀微驱动器的关键部件驱动腔、单向阀的工艺,解决了集成制作的V型阀微驱动器的关键工艺问题,并通过SEM照片对V型阀和多层驱动膜进行了表征.研究结果表明,采用MEMS与IC技术结合的方法成功地完成了微驱动器的研制,得到的驱动腔硅杯平坦均匀.在V型阀微驱动器整体设计中需要的硅片数目少,降低了器件的复杂性,可以满足低功耗、小型化和批量生产的要求.
关键词:
PZT薄膜
,
溶胶-凝胶法
,
各向异性刻蚀
,
微驱动器
,
MEMS
邱成军
,
曲伟
,
刘红梅
,
赵全亮
,
卜丹
,
曹茂盛
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.06.009
采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备技术制作了Pb(Zr,Ti)O3(PZT)压电薄膜,并以PZT薄膜为驱动制作了微泵.采用了V型微阀的微泵主要利用PZT的压电效应.针对微泵的关键结构--复合驱动膜,探索了一种Si/SiO2/Ti/Au/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构制备方法,解决了在硅基底上制备PZT薄膜的问题,同时探讨并解决了硅各向异性刻蚀微泵的微驱动腔、单向阀的工艺问题,并通过SEM照片对V型阀和多层驱动膜进行了表征.研究结果表明,采用MEMS技术成功地完成了微驱动器的研制,得到的驱动腔硅杯平坦均匀.在V型阀微泵整体设计中需要的硅片数目少,降低了器件的复杂性,可以满足功耗低、小型化和批量生产的要求.
关键词:
PZT薄膜
,
溶胶-凝胶法
,
各向异性刻蚀
,
微泵
,
MEMS
段中夏
,
赵全亮
,
刘红梅
,
曹茂盛
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.03.012
采用溶胶-凝胶法,研究了两种在Au/Cr/SiO2/Si基底上沉积PZT(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3)厚膜的方法.把与PZT澄清溶胶成分相同的PZT纳米粉混入澄清PZT溶胶,然后超声混合形成PZT浆料,PZT纳米粉的粒径为50～100nm.XRD分析表明两种方法得到的PZT厚膜都获得了单相钙钛矿结构.SEM结果显示两种厚膜厚度大约4μm,第一种旋涂方法制得的PZT厚膜表面粗糙,第二种旋涂方法制得的厚膜表面致密,无裂纹.在1 kHz的测试频率下,第一种和第二种厚膜的矫顽场分别为30 kV/cm和50 kV/cm,饱和极化分别为45 μC/cm2和54 μC/cm2,剩余极化分别为25μC/cm2 and 30μC/cm2.第二种厚膜有较高的直流耐压性能,在300 kV/cm的电场下,仍然保持较好的铁电性能.因而,第二种旋涂方法能够改善PZT厚膜的表面形貌和铁电性能.
关键词:
PZT
,
厚膜
,
溶胶-凝胶
,
旋涂
王大伟
,
赵全亮
,
曹茂盛
,
崔岩
,
ZHANG Shu-Jun
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.12717
采用两步钶铁矿前驱体工艺制备了PbSnO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PSn-PMN-PT)三元系压电陶瓷,研究了Sn含量的变化对PSn-PMN-PT三元系压电陶瓷结构和性能的影响.XRD结果表明,所选成分均处于三方相和四方相共存的准同型相界上,当Sn含量减少时,PSn-PMN-PT的XRD图谱基本没有发生变化,而当Sn含量增加时,在XRD图谱中逐渐出现烧绿石相.电性能研究表明,缺失少量Sn可以提高PSn-PMN-PT的压电、介电和铁电性能,减小损耗;而添加过量Sn明显损害其压电和铁电性能,增加损耗.缺失0.2mol％Sn的PSn-PMN-PT具有最佳的压电和铁电性能,d33:～530 pC/N,kp:～56.4％,Qm:～570,εr:～3070,tanδ:～0.32％,Pr:～28.9 μC/cm2,EC:～8 kV/cm.
关键词:
压电陶瓷
,
PbSnO3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3
,
压电性能
,
准同型相界
