BaZr$_{x}$Ti$_{1-x}$O$_3$ 的相变与电热效应：模拟与实验
材料科学
2017-09-13 v1
摘要
BaZrTiO (BZT) 的电热效应（ECE）与其材料的弛豫态相变密切相关。本文基于 Ginzburg-Landau 型哈密顿量的晶格模型，结合正则与微正则蒙特卡洛模拟，对 BZT 的电热效应及相变进行了系统研究。为进行对比与验证，对 BTO 和 BZT（ 和 ）样品进行了实验测量，包括不同温度下的电热效应、室温下通过压电响应力显微镜观测的畴图案，以及不同温度下的 P-E 回线。结果表明，BZT 行为对 Zr 浓度的依赖性可分为三个不同阶段：在 组分范围内，铁电畴可见，但 ECE 峰值随 Zr 浓度增加而急剧下降；在 范围内，弛豫特征变得显著，ECE 随 Zr 浓度增加而适度下降；在高浓度范围 内，材料几乎无极性，且无可见的 ECE 峰值。结果表明，Zr 浓度在 左右较低范围内的 BZT，兼具相对较高的电热效应和较宽的低温应用温度范围，是一个良好的候选材料。
引用
@article{arxiv.1608.05010,
title = {State transition and electrocaloric effect of BaZr$_{x}$Ti$_{1-x}$O$_3$: simulation and experiment},
author = {Yang-Bin Ma and Christian Molin and Vladimir V. Shvartsman and Sylvia Gebhardt and Doru C. Lupascu and Karsten Albe and Bai-Xiang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05010},
year = {2017}
}