清華大學材料科學與工程研究院《材料科學論壇》學術報告

報告時間：2024年11月2日上午10:00

報告人：範中明博士 ( CTS Corporation, USA）

報告地點：清華大學逸夫技術科學樓B213陶瓷報告廳

邀請人：王轲老師

弛豫鐵電相和普通鐵電相之間的“模糊界限”

報告簡介：

無論在鉛基還是在無鉛壓電陶瓷的研究當中，弛豫鐵電相都因其有别于普通鐵電相的極化排列方式而受到關注。從定義上區分，普通鐵電相中存在微米尺度的鐵電疇，而弛豫相中的極化僅在幾十納米，甚至更小的範圍内呈現有序排列。基于這一特點，判斷一個材料屬于普通還是弛豫鐵電體有多種簡單而可靠的手段，比如介電常數是否随電場頻率改變而不同？離子電導率的激活能是高是低？通過電鏡直接觀察到鐵電疇的形貌為何？然而，普通鐵電相和弛豫鐵電相之間的界限總是這麼清晰嗎？有沒有可能同一個成分，甚至同一片樣品，有時是普通鐵電相有時則變成弛豫相（或者反過來）呢？此次報告中，我們會結合钛酸铋鈉（BNT）基陶瓷展開讨論。BNT是一種典型的由A位元素的無序引發弛豫特性的無鉛壓電陶瓷。相比于其他弛豫體系，如何解釋BNT與衆不同的介電-溫度曲線長久以來是困擾學術界的一個難點。此外，對BNT退極化溫度的有效調控也是BNT能否推向應用的關鍵。在簡單介紹對這些基礎問題探究的新成果之後，我們将用三個例子回答BNT中普通鐵電相和弛豫鐵電相之間的界限有沒有可能被“模糊”的問題。在特定的成分條件下，我們證明兩種鐵電相可以通過改變燒結溫度、控制燒結時間或者室溫老化實現相互轉變，并試圖從缺陷化學的角度解釋這些現象。

報告人簡介：

範中明博士畢業于美國愛荷華州立大學，師從Prof. Xiaoli Tan，随後在賓州州立大學跟随Prof. Clive Randall進行博士後研究，并将于2024年初以材料工程師的身份加入美國CTS Corporation負責壓電陶瓷的研發。他過去的工作主要圍繞壓電陶瓷的透射電鏡和缺陷化學研究，在博士後期間發表論文超過50篇，其中第一作者15篇，h index = 25，總引用超過2400次。