的理论研究的居里温度的变化、锆掺杂BaTiO₃当外部电场

文摘

钛酸钡钛酸钡()是一个高贵的铁电材料,具有巨大的应用程序在各种电气和电子应用程序。不同钛酸钡的性质取决于材料的居里温度和居里温度随不同杂质的引入和杂质的浓度。在当前研究中一个表达式派生了居里温度Tc的变异,通过使用双时间温度依赖的格林函数和修改后的约瑟夫·哈密顿。形式主义的四阶非谐phonon-phonon交互。Tc的变异也研究了外加电场的作用下,结果与之前的研究相比,通过不同的研究人员。

关键字

非简谐振动,CurieTemperature格林函数技术,Silverman-Joseph哈密顿。

介绍

钙钛矿家族包括许多钛用于各种electro-ceramic应用程序,如电子、光电、机电陶瓷的应用。钛酸钡,钙钛矿结构是一种常见的铁电材料具有高介电常数,广泛用于制造电子元件,如多层电容器(多层陶瓷),PTC热敏电阻,压电传感器和各种光电设备(1]。因为这些不导电的陶瓷材料人民的需求会减少所有的通讯设备的尺寸尽可能小。因为高介电常数的材料钛酸钡陶瓷材料非常重要。物理性质的变化也是显著的,当一个系统与其他混合形成复合系统和他们的研究有助于理解混合晶体形成的基本机制。例如固溶体的BT和其他铁电陶瓷相同的类钙钛矿,也与某些化合物本身并不是铁电材料具有铁电性质和结构的变化其坚实的解决方案导致的变化在广泛的居里点温度。

在最近的一年,在所有这些铁电Ba1-xLaxTiO钙钛矿的混合系统₃(BLT)和Ba1-xZrxTiO₃(BZT)发现了一个有趣的系列,因为这些独特而有趣的铁电特性的陶瓷材料,适用于各种潜在的应用和研究这些材料非常少所以这些大范围领域的研究。居里温度的依赖在杂质中添加铁电晶体是由许多工人讨论(2- - - - - -5)考虑质量和谐波的变化之间的力常数杂质原子和主晶格原子。他们获得一个通用表达式而不是一个特定的晶体。但这项工作略有不同从他们的工作2,3)我们已经考虑混合组合包含洛杉矶的BT或Zrsubjected toan外部电场。

当前工作的目的是研究理论上的电场和缺陷相关的居里温度在不和谐的多晶Ba1-xLaxTiO的混合物₃(BLT)和Ba1-xZrxTiO₃(BZT)顺电位相通过使用双时间热格林函数技术。双热格林函数是用来获取热场均相关函数,因此,可观测量的帮助下修改模型哈密顿通过考虑在高达四阶置换缺陷和非简谐效应电矩条件。软模频率的反常行为负责的铁电阶段当T方法Tc。计算结果与其他研究者的实验和理论结果(6,7]。

为了计算各种动态属性的表达式,在杂质和电场的存在中,我们介绍了弱智光学声子的双时格林函数(6),

这给了介电常数的实部,

G(ω)和G”(ω)的实部和虚部的格林函数G(ω)。

写格林函数运动方程(Eq。(1)的帮助下修改哈密顿(6),傅里叶变换和写作的戴森方程,获得一个

这是缺陷,软模频率的依赖转变温度和字段。g和D ' 1 linearand二阶电矩系数分别。D(0,0)是依赖于缺陷的参数根据谐波力常数的变化。

居里温度的变化(Tc)和电场(E)

杂质居里温度的依赖在Ba1-xLaxTiO (Tc)₃(BLT)和Ba1-xZrxTiO₃(BZT) (BZT)不同浓度已从最适合的数据从魏Cai的研究出版社。(2)和Binhayeeniyi出版社。3分别)。使用方程我们已经计算了在BZT和BLT居里温度的依赖。图1 (a)显示,居里温度的变化与外部电场Ba1-xLaxTiO作为参数₃(BLT)不同浓度的洛杉矶。图1 (b)显示了居里温度的变化与外部电场Ba1-xZrxTiO作为参数₃(BZT)不同的Zr浓度

结果与讨论

计算值显示居里温度的变化比较(Tc)和电场在BaxLa1-xTiO (E)₃和BaxZr1-xTiO₃。图1 (a)和图1 (b)显示出居里温度的变化(Tc)和电场(E) Ba1-xLaxTiO吗₃和Ba1-xZrxTiO₃分别。很明显的figures1 1 (a)和(b)采取任何的杂质浓度和Zr居里温度的增加线性增加外部电场强度。所有的值的变化是一样的“x”所示的数据。获得的结果与以前的实验结果吻合较好,(6,7]。Kanzig和Maikoff8]讨论了电场在居里温度的影响,调查了居里温度Tcin BaTiO₃转移到一个更高的价值的金额与应用电场的强度成正比。所以由此可以得出结论,在足够高场强水晶可能成为铁电居里点温度高于0字段。

洛杉矶或锆掺杂钛酸钡是一种家庭涵盖广泛的居里温度。当这些杂质原子引入钛酸钡'sPerovskite晶体结构铁电顺电位相转变温度降低,对应用程序的外部电场这种相变居里温度增加。

引用

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