研究目的
通过固相反应法制备缺氧PbTiO3-d陶瓷，并研究其结构、介电及磁学性能，重点探究氧空位在诱导多铁性特征中的作用。
研究成果
在800°C/2小时煅烧条件下成功制备出具有纯钙钛矿相的缺氧PbTiO3-d陶瓷。结构表征证实其具有四方对称性和氧空位。介电性能显示由于氧空位导致的高介电常数和损耗，且分布均匀。诱导产生了弱铁磁性，归因于氧空位和表面效应，表明其可能具有多铁性特征。未来工作应聚焦于增强铁磁性能以实现应用。
研究不足
该研究仅限于室温测量，未探究温度依赖性特性。观察到的弱铁磁性可能不足以满足实际多铁性应用需求，需进一步优化以增强磁性能。750°C煅烧的样品因开裂而无法进行拉曼测试。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用固相反应法制备PbTiO3-d陶瓷，通过不同温度煅烧优化物相形成。理论模型包含用于电导率分析的Jonscher定律。
2：样品选择与数据来源：
使用高纯度商业原料PbO和Ti3O5。样品在高温真空炉中分别于650°C、700°C、750°C和800°C煅烧2小时。
3：实验设备与材料清单：
玛瑙研钵用于混料，高温真空炉用于煅烧，PANalytical Empyrean X射线衍射仪用于XRD测试，布鲁克Vertex 70傅里叶红外光谱仪用于红外测试，LABRAM HR-800显微拉曼光谱仪用于拉曼测试，JEOL JSPM 5200扫描电镜（配能谱仪）用于微观结构与成分分析，Solartron 1260A阻抗分析仪用于介电测量，MICROSENSE EV9振动样品磁强计用于磁学测量。
4：实验流程与操作步骤：
粉末经玛瑙研钵与乙醇混合后压片，在指定温度煅烧，室温下通过XRD、红外、拉曼、扫描电镜/能谱、阻抗及磁强计进行表征。
5：数据分析方法：
XRD数据采用HighScore数据库软件分析，红外与拉曼光谱解析振动模式，阻抗数据拟合Jonscher定律，磁学数据分析磁滞回线。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Empyrean
PANalytical
Used for X-ray diffraction analysis to confirm phase formation and structure.
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FTIR Spectrometer
Vertex 70
Burker
Used for infrared spectroscopy to check phase formation.
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scanning electron microscope
JSPM 5200
JEOL
Used for SEM analysis to examine microstructures and coupled with EDX for composition analysis.
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Vibrating Sample Magnetometer
EV9
MICROSENSE
Used for magnetic property measurements to determine hysteresis loops.
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micro-Raman Spectrometer
LABRAM HR-800
Used for Raman spectroscopy to analyze vibrational modes.
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Impedance Analyzer
1260A
Solartron
Used for complex impedance measurements to study dielectric properties.
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PbO
Alfa Aesar
Raw material for ceramic preparation.
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Ti3O5
Alfa Aesar
Raw material for ceramic preparation.
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