研究目的
利用脉冲激光光声技术研究KNN纳米线阵列在加热过程中的铁电性能和结构变化。
研究成果
通过脉冲激光沉积法（PLD）在两种不同沉积条件下，成功在Pt(111)/TiO2/SiO2/Si衬底上生长出高性能垂直排列铌酸钾钠纳米线阵列（KNN NWAs）。该纳米线阵列呈正交晶系结构并含有少量次相。压电力显微镜（PFM）测量证实了纳米线阵列具有高压电性，其压电系数较高。相位激光分析（PLPA）技术对相变的研究表明，K2样品的两个相变温度均低于块体铌酸钾钠陶瓷文献报道值。
研究不足
K1中(O-T)相变的缺失可能是由于水蒸发信号叠加所致。次生相的存在可能影响压电性能。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲激光沉积（PLD）技术在两种不同沉积条件下于Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上合成K0.5Na0.5NbO3（KNN）压电纳米线阵列。
2：5Na5NbO3（KNN）压电纳米线阵列。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：KNN纳米线阵列分别在两种不同温度和激光能量密度下生长于Pt(111)/TiO2/SiO2/Si衬底。
3：实验设备与材料清单：
KrF准分子激光器、Rigaku Ultima IV衍射仪、JEOL 7800F肖特基场发射扫描电镜、WiTec Alpha 300R光谱仪、XE-7原子力显微镜、锁相放大器SR865A、脉冲激光器Nd:YAG、压电陶瓷传感器、数字示波器TDS5054B。
4：5A、脉冲激光器Nd:
4. 实验流程与操作步骤：KNN纳米线阵列沉积、XRD分析、SEM观察、拉曼光谱测量、RT-PFM铁电性能测量、PLPA技术相变分析。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：XRD图谱分析、拉曼光谱分析、PFM信号分析、PA信号相关性分析。
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Ultima IV Rigaku diffractometer
Ultima IV
Rigaku
Used for XRD analysis of KNN bulk ceramic and NWAs.
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JEOL 7800F Schottky field emission scanning microscope
7800F
JEOL
Used for observing the microstructure of the samples.
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WiTec Alpha 300R spectrophotometer
Alpha 300R
WiTec
Used for taking Raman spectra of the samples.
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Lock-in amplifier SR865A
SR865A
Stanford research
Used in conjunction with the XE-7 AFM for PFM measurements.
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Digital oscilloscope
TDS5054B
Tektronix
Used for recording the averaged PA signals.
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KrF excimer laser
Used for ablating targets in the PLD process.
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XE-7 AFM
XE-7
Park Systems
Used for measuring ferroelectric properties by RT-PFM.
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Pulsed laser Nd:YAG
Ekspla NL300
Continuum
Used in the PLPA experimental setup.
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