不同电场对BaTiO3纳米纤维畴变和形貌的影响

摘要

采用溶胶-凝胶与静电纺丝技术相结合的方法,通过调节针尖与极板间的纺丝距离,得到了不同形貌的BaTiO3纳米纤维.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段研究BaTiO3纳米纤维微观结构随纺丝距离的变化规律,发现纺丝距离为12cm,退火温度为800℃时,制备出BaTiO3纳米纤维具有尺寸细小、结晶充分、形貌优良的特点.文中利用压电力显微镜(PFM)对单根BaTiO3纳米纤维的表面微区进行表征,研究其在不同电场下的形貌改变及畴态演变,结果表明低电压下纤维易发生90°畴变而高电压下则发生180°畴变,利用形貌图可以对纤维表面的电致裂纹现象进行解释.此外,给出了另外两种纤维顶端位移高度随外加电压的变化关系图,发现矫顽电压+4V附近,纵向尺寸增速减慢,这也与畴变演化现象中的实验规律一致.