臺灣博碩士論文加值系統

本文針對弛豫型鐵電單晶PMNT - Pb(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3 （x=28.6、34.4、以及35.8）在(111)切面的樣品，進行無外加電場的升溫介電常數量測、在室溫外加電場後的升溫介電常數量測、介電常數頻率掃瞄實驗以及偏光顯微鏡實驗。
透過實驗發現Monoclinic結構在這一系列的PMNT樣品相轉變過程中扮演著相當重要的角色，由介電常數變化、偏光亮度分析以及偏光顯微鏡的結果可以推斷x=34.4以及35.8的樣品在升溫過程中，是以Tetragonal 為主結構Monoclinic為副結構的混合態，其中Monoclinic 隨溫度變化產生大規模的出現或消失，造成了介電常數以及偏光亮度分析的變化，因此本文提出這部份的相轉變應該是T(M+)以及T(M-)的結構變化。
此外，經由本論文所發展出來的偏光亮度分析以及介電常數頻率共振實驗，亦對鐵電材料測量提供了另一更敏銳的量化分析以及量測方法。

This work was measured electric permittivity and observed polarizing microscope after applied different electric field on (111)-cut single crystal Pb(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3 , for x= 28.6, 34.4, and 35.8.
In these samples, an electric field applied along the [111] direction. As electric field applied, more polarization of sample domains was rotated into monoclinic phase, and this phase plays an important role in phase transition while temperature increases. Electric field enhanced some phase transition or induced phase appear with monoclinic phase increase. By measured dielectric permittivity frequency scanning, we also found dielectric resonance after applied electric field.

中文摘要 (Chinese Abstract) iv
英文摘要 (English Abstract) v
誌謝 (Acknowledgments) vi
目錄 (Contents) vii
圖表目錄 (Tables and Figures Caption) ix

第一章 緒論 (Introduction)
1.1 鐵電材料 1
1.1.1 晶體點群 1
1.1.2 壓電性 1
1.1.3 鐵電性 3
1.2 鐵電晶體 5
1.2.1 典型鐵電晶體 5
1.2.2 弛豫型鐵電晶體 8
1.2.3 複合型弛豫鐵電晶體 9
1.3 PMNT-x%鐵電晶體 10
1.4 鐵電材料的應用 12
第二章 基礎理論 (Fundamental Theories)
2.1 介電常數 13
2.1.1 介電常數的量測 13
2.1.2 介電共振行為 15
2.2 偏光相變理論 18
2.2.1 雙折射晶體與線偏振光 18
2.2.2 消光角度與晶體結構 24
第三章 實驗步驟 (Experimental Procedures)
3.1 介電常數量測 28
3.1.1 樣品製備 28
3.1.2 實驗裝置及量測 28
3.1.3 實驗介面 30
3.2 偏光顯微鏡實驗 32
3.2.1 樣品製備 32
3.2.2 實驗裝置及量測 34
第四章 結果與討論 (Results and Discussion)
4.1 PMNT 35.8% <111> 35
4.1.1 介電常數ZFH的量測 35
4.1.2 介電常數FR-ZFH的量測 35
4.1.3 偏光顯微鏡ZFH的量測 36
4.1.4 偏光顯微鏡FR-ZFH的量測 38
4.1.5 偏光顯微鏡室溫下加電場的量測 38
4.2 PMNT 34.6% <111> 53
4.2.1 介電常數ZFH的量測 53
4.2.2 介電常數FR-ZFH的量測 53
4.2.3 偏光顯微鏡ZFH的量測 54
4.2.4 偏光顯微鏡FR-ZFH的量測 55
4.2.5 偏光顯微鏡室溫下加電場的量測 56
4.3 PMNT 28.8% <111> 68
4.3.1 介電常數ZFH的量測 68
4.3.2 介電常數FR-ZFH的量測 68
4.3.3 介電共振實驗 69
第五章 結論 (Conclusions) 81
參考資料 (References) 84

1.C.-S. Tu and C.-L. Tsai, J. Appl. Phys., Vol. 87, No. 5, 1 March 2000
2.Tu et al., J. Appl. Phys. 97, 064112 (2005)
3.Tu et al., Appl. Phys. Lett., Vol. 83, No. 9, 1 September 2003
4.TU et al., PHYSICAL REVIEW B 70, 220103(R) (2004)
5.CHI-SHUN TU, V.HUGO SCHMIDT, I.-C. SHIH, AND R.CHIEN, PHYSICAL REVIEW B 67, 020102(R) (2003)
6.TU, TSAI, CHEN, AND SCHMIDT, PHYSICAL REVIEW B 65 104113
7.N. Cereceda et al., Journal of the European Ceramic Society 19 (1999) 1259-1263
8.C.-S. Tu et al., Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 40(2001) Pt. 1, No. 6A