清华大学材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告

报告时间：2024年11月8日上午10:00

报告人：范中明博士 ( CTS Corporation, USA）

报告地点：清华大学逸夫技术科学楼A205学术报告厅

邀请人：王轲老师

弛豫铁电相和普通铁电相之间的“模糊界限”

报告简介：

无论在铅基还是在无铅压电陶瓷的研究当中，弛豫铁电相都因其有别于普通铁电相的极化排列方式而受到关注。从定义上区分，普通铁电相中存在微米尺度的铁电畴，而弛豫相中的极化仅在几十纳米，甚至更小的范围内呈现有序排列。基于这一特点，判断一个材料属于普通还是弛豫铁电体有多种简单而可靠的手段，比如介电常数是否随电场频率改变而不同？离子电导率的激活能是高是低？通过电镜直接观察到铁电畴的形貌为何？然而，普通铁电相和弛豫铁电相之间的界限总是这么清晰吗？有没有可能同一个成分，甚至同一片样品，有时是普通铁电相有时则变成弛豫相（或者反过来）呢？此次报告中，我们会结合钛酸铋钠（BNT）基陶瓷展开讨论。BNT是一种典型的由A位元素的无序引发弛豫特性的无铅压电陶瓷。相比于其他弛豫体系，如何解释BNT与众不同的介电-温度曲线长久以来是困扰学术界的一个难点。此外，对BNT退极化温度的有效调控也是BNT能否推向应用的关键。在简单介绍对这些基础问题探究的新成果之后，我们将用三个例子回答BNT中普通铁电相和弛豫铁电相之间的界限有没有可能被“模糊”的问题。在特定的成分条件下，我们证明两种铁电相可以通过改变烧结温度、控制烧结时间或者室温老化实现相互转变，并试图从缺陷化学的角度解释这些现象。

报告人简介：

范中明博士毕业于美国爱荷华州立大学，师从Prof. Xiaoli Tan，随后在宾州州立大学跟随Prof. Clive Randall进行博士后研究，并将于2024年初以材料工程师的身份加入美国CTS Corporation负责压电陶瓷的研发。他过去的工作主要围绕压电陶瓷的透射电镜和缺陷化学研究，在博士后期间发表论文超过50篇，其中第一作者15篇，h index = 25，总引用超过2400次。