Hiệu suất tán xạ ánh sáng do điện kích thích của gốm nano titanat zirconat chì được cải tiến bằng lanthanum

Journal of Electroceramics - Tập 29 - Trang 192-197 - 2012
Bin Xia1, Xiyun He1, Xinsen Zheng1, Pingsun Qiu1, Wenxiu Cheng1, Xia Zeng1
1Key Laboratory of Inorganic Functional Materials and Devices, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, People’s Republic of China

Tóm tắt

Một loạt gốm cải tiến bằng lanthanum zirconat titanat chì (PLZT) với tỷ lệ Zr/Ti (70/30) và nồng độ La khác nhau (La = 7,6, 7,8, 8,0 mol %) đã được chuẩn bị qua quy trình ép nóng. Hiệu suất của hiện tượng tán xạ ánh sáng do điện kích thích ở gốm PLZT (X/70/30) đã được điều tra và phân tích một cách hệ thống. Tất cả các mẫu đều kết tinh thành một pha perovskite đơn. Mẫu PLZT (7,6/70/30) thể hiện hành vi điện ferroelectric trong khi cả hai mẫu PLZT (7,8/70/30) và PLZT (8,0/70/30) đều cho thấy hành vi antiferroelectric. Nhiệt độ chuyển pha (T_c) của gốm PLZT (X/70/30) thay đổi nhẹ từ ~86 °C đến ~89 °C khi nồng độ La tăng lên ở tần số 1 kHz. Cả ba mẫu gốm đều thể hiện độ truyền sáng cao, tức lớn hơn 60 %, với độ dày 0,4 mm trong một dải bước sóng rộng, từ khả kiến đến gần hồng ngoại. Gốm PLZT (X/70/30) thể hiện ba loại hành vi tán xạ ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào nồng độ La (được kiểm tra ở λ = 632,8 nm). Trong đó, PLZT (8,0/70/30) thể hiện đặc tính tự động chuyển đổi độc đáo với giá trị ngưỡng điện trường thấp và độ truyền sáng cao. Đáng chú ý, tỷ lệ tương phản tăng lên tương ứng với độ dày của mẫu, và tỷ lệ tương phản do điện trường ngang gây ra lớn gấp đôi so với tỷ lệ do điện trường dọc gây ra. Các đặc tính tán xạ ánh sáng của gốm PLZT (8,0/70/30) có thể đại diện cho một ứng dụng sáng tạo trong các bộ điều biến quang học.

Từ khóa

#lanthanum-modified lead zirconate titanate #PLZT #electric field #light scattering #optical modulators

Tài liệu tham khảo

W.D. Smith, C.E. Land, Appl. Phys. Lett. 20(4), 169 (1972) I. Lacis, M. Ozolinsh, Proc. SPIE 3567, 208 (1999) T. Ohashi, H. Hosaka and T. Morita, Service Robotics and Mechatronics. 363, (2010) K. Takizawa, H. Kikuchi, H. Fujikake, J. Appl. Phys. 75(6), 3158 (1994) A. Shishido, O. Tsutsumi, A. Kanazawa, J. Am. Chem. Soc. 119(33), 7791 (1997) J.F. Ready, R.J. Brinda, J. Appl. Phys. 44(11), 5185 (1973) A. Kumada, G. Toda, Y. Otomo, Ferroelectr. 7(1–4), 367 (1974) W.D. Smith, J. Solid State Chem. 12, 186 (1975) R. Schmidt, Ferroelectr. 12(1–4), 233 (1976) A. Kumada, K. Suzuki, G. Toda, Ferroelectr. 10(1–4), 25 (1976) I. Matsuyama, S. Jyomura, J. Am. Chem. Soc. 58, 347 (1975) C.E. Land, Proc. Sid 20(5), 219 (1979) P. Groves, P.A. Thomas, Ferroelectr. 89, 179 (1989) K. Nagata, M. Furuno, Jpn. J. Appl. Phys.,Part 1 32(9B), 4292 (1993) W.K. Lin, Y.H. Chang, Mater. Sci. Eng. A 186(1–2), 177 (1994) C.E. Land, G.H. Haertling, J. Am. Chem. Soc. 54(1), 1 (1971) Y. Zhang, A.L. Ding et al., Mater. Sci. Eng., B 99(1–3), 360 (2003) H. Jiang, Y.K. Zou et al., Proc. SPIE 5644, 380 (2005) Y. Abe, K. Kakegawa, J. Am. Chem. Soc. 85(2), 473 (2002) Y.J. Wu, J. Li, R. Kimura, J. Am. Chem. Soc. 88(12), 3327 (2005) R. Favaretto, D. Garcia, J.A. Eiras, J. Eur. Ceram. Soc. 27(13–15), 4037 (2007) C.E. Land, Ferroelectr. 7(1–4), 45 (1974) A.H. Meitzler, J.R. Maldonad et al., Bell Syst. Tech. J. 49(6), 953 (1970)