[发明专利]提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法

权利要求书

1.一种提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于包括如下步骤：

①材料合成在空气中进行，在合成步骤中添加Mn²⁺的正二价氧化物作为添加剂或者经过高温处理后变为Mn²⁺，配料后获得通式为AB_1-xMn_xO₃的钙钛矿结构铁电材料，该钙钛矿结构铁电材料有氧空位产生，该通式中的A占据立方晶胞的顶点位置，A为Ca、Ba、Pb、Bi、K、Na中的至少一种；该通式中的B占据立方晶胞的体心位置，B为Ti，Nb，Mg，Zn，In，Zr中的至少一种；该通式中的O占据立方晶胞的面心位置；该通式中的Mn²⁺替代部分B位的配料；该通式中的x满足：0.03≥x≥0.01；

②将上述获得的钙钛矿结构铁电材料在空气中室温老化或者施加沿着单晶<001>方向极化。

2.根据权利要求1所述的提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于步骤①中所述通式AB_1-xMn_xO₃对应的铁电材料ABO₃为四方相铁电材料时，步骤②中采用在空气中室温老化，所述的四方相铁电材料在室温下具有宏畴四方相，畴内的自发极化方向为<001>方向。

3.根据权利要求2所述的提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于所述的四方相铁电材料为多晶陶瓷材料或多畴铁电单晶。

4.根据权利要求3所述的提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于所述的四方相铁电材料为BaTiO₃或Ba_0.85Ca_0.15Zr_0.1Ti_0.9O₃。

5.根据权利要求4所述的提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于包括如下步骤：

采用纯的BaCO₃，CaCO₃，ZrO₂，TiO₂，MnCO₃，分别称重7.526g，0.673g，0.547g，3.198g，0.069g放入球磨罐中混合球磨，球磨条件：原料的体积、玛瑙球体积、球磨介质无水乙醇的体积比为1：1：1.5，将其球磨10小时，球磨后的原料放入烘箱在80℃烘5小时；将烘干后原料利用压片机在20Mpa下压片成直径40mm的原料胚体，压完片后的生胚放入箱式炉中预烧，预烧条件为1200℃保温4小时，将合成的块状样品碾碎，磨成粉末过筛，将其球磨10小时，再次放入烘箱80℃下5小时烘干；最后，将烘干后的粉料按10g粉料加1ml聚乙烯醇粘合剂的比例进行研磨，磨成均匀粉末，用80目筛子过筛3次，磨好粉料的称量质量为0.500克，在2MPa下压成直径为13mm的小片，在Al₂O₃垫片上铺上98％的ZrO₂粉末，并以ZrO₂粉末将压好的小片覆盖，将其放入箱式炉中烧结，烧结条件为1450℃保温4小时；经过高温处理后的的陶瓷室温为四方相Ba_0.85Ca_0.15(Zr_0.1Ti_0.9)_0.99Mn_0.01O₃。将陶瓷片放在空气中，室温老化，老化时间1天～15天。

6.根据权利要求1所述的提高钙钛矿结构铁电材料居里温度的方法，其特征在于步骤①中所述通式AB_1-xMn_xO₃对应的铁电材料ABO₃为弛豫铁电材料时，步骤②中采用施加沿着单晶<001>方向极化。