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1、PZT溶胶凝胶实验,背景知识,压电效应,压电效应是电介质材料中一种机械能与电能互换的现象。压电效应有两种，正压电效应及逆压电效应。,正压电效应,当对压电材料施以物理压力时，材料体内之电偶极矩会因压缩而变短，此时压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷，以保持原状。正压电效应实质上是机械能转化为电能的过程。P=d其中，P为晶体的电极强度，单位是C/m2，d为压电常数，单位是C/N，为应力，单位是N/m2。,压电陶瓷,压电陶瓷是一种无机非金属材料压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件
2、、引燃引爆装置和压电陀螺等。,PZT,PZT是一中性能优异的铁电材料,具有良好的介电、铁电、压电、热释电等效应。PZT早已应用于非挥发性动态随机存储器的制作。PZT现今被广泛应用于微型传感器与微型驱动器，如：微镜、微压电悬臂梁、微马达、微加速度计等的制作,实验制备,实验制备,工艺路线流程图,实验仪器及原料,醋酸铅（Pb(OCOCH3)23H2O）硝酸氧锆（ZrO(NO3)22H2O）钛酸丁酯（Ti(OC4H9)4）乙酸（CH3COOH）硅片若干烧杯、试管、移液枪、电子天平、磁力搅拌器、旋涂机、机械泵。,移液枪磁力搅拌器,旋涂机,目标产物PbZr0.52Ti0.48O3原料配比醋酸铅：8.785
3、g（比计算值高20%）硝酸氧锆溶液：3.5ml钛酸四丁酯溶液：4.6ml,实验步骤,将醋酸铅加入乙酸中在110环境下充分溶解将钛酸丁酯及硝酸氧锆加入已溶解的溶液中 充分搅拌将PZT溶胶凝胶滴加至硅片表面 利用旋涂机将溶胶凝胶旋涂在硅片表面形成薄膜进行退火，对薄膜进行脱氧处理,成品,样品观测,观测器材,AFM(原子力显微镜),观测原理,AFM的关键组成部分是一个头上带有一个用来扫描样品表面的尖细探针的微观悬臂。测量时，针尖与样品表面轻微接触。由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在排斥力，通过在扫描时控制这种力的恒定，带有针尖的悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。,观测模式：,接触模式：AFM 在整个扫描成像过程之中，探针针尖始终与样品表面保持紧密的接触。相互作用力是排斥力。非接触模式：悬臂上的探针并不接触样品表面，而是以比其共振频率略高的频率振动，振幅通常小于几纳米。敲击模式：悬臂通过类似于非接触下的装载在探针上的微小的压电元件做来上下振动，频率在其共振频率附近，然而振幅则远大于10纳米，大概在100200纳米间。,观测结果,进阶实验,还待进一步测量的：,XRD测量PZT的铁电性质STM测量电滞回转与极化反转PZT的热释电性测量PZT介电特性测量,谢谢观赏！,
