鈦酸鋇類材料的譜學(xué)研究——拉曼光譜、光電子能譜及力學(xué)譜.pdf

1、鐵電化合物，由于其優(yōu)異的性能，在基礎(chǔ)研究和技術(shù)應(yīng)用方面都受到重視。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電化合物，由于其為數(shù)眾多加之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尤其受到大家的關(guān)注，BaTiO3和SrTiO3是具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物的典型代表。本文利用Raman光譜，光電子能譜以及力學(xué)譜的方法對(duì)BaTiO3類材料進(jìn)行了研究。 通過(guò)研究固相反應(yīng)法制備的BaxSr1-xTiO3陶瓷，我們發(fā)現(xiàn)該樣品中存在光致發(fā)光現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明真空退火可以使得樣品的光致發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)，所以光致

2、發(fā)光過(guò)程和樣品中的氧缺位有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)可能的發(fā)光模型，認(rèn)為該現(xiàn)象是由電子和空穴在氧缺位的復(fù)合導(dǎo)致的。 論文同時(shí)討論了氧缺位的存在和分布對(duì)BaTiO3晶格振動(dòng)和原子芯能級(jí)存在的影響。改變氧缺位的分布情況，觀察到鈦酸鋇Raman譜所反映的晶格振動(dòng)行為發(fā)生了變化。通過(guò)對(duì)晶格振動(dòng)模式的分析，對(duì)這個(gè)問(wèn)題作了定性的解釋，認(rèn)為這種變化來(lái)源于原子間有效相互作用力的變化。XPS能譜的實(shí)驗(yàn)則觀察到Ba的3d電子芯能級(jí)出現(xiàn)分裂的現(xiàn)象，該

3、現(xiàn)象可能來(lái)源于表面和內(nèi)部Ba原子周圍的化學(xué)環(huán)境的差異。 在以前工作的基礎(chǔ)之上，我們對(duì)固體材料中出現(xiàn)共振吸收峰的物理機(jī)制進(jìn)行了試探性的研究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是通過(guò)整合本課題組研制成功的頻率內(nèi)耗譜儀和Raman光譜儀進(jìn)行的，并且進(jìn)行了變溫實(shí)驗(yàn)。通過(guò)原位實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到機(jī)械振動(dòng)對(duì)鈦酸鋇Raman峰強(qiáng)存在影響。尤其值得指出的是，在BaTiO3順電-鐵電相變溫區(qū)，觀測(cè)到Raman峰強(qiáng)依賴于振動(dòng)頻率且出現(xiàn)極大值的現(xiàn)象。這一結(jié)果初步表明了機(jī)械振動(dòng)對(duì)BaTi