PLZT陶瓷的各種電光性能及應(yīng)用

　　下圖中示出了室溫下PLZT系統(tǒng)陶瓷的組成相圖。由圖可見(jiàn)，過(guò)量地加入La將產(chǎn)生不均勻多相，在均勻的固溶區(qū)域，La的置換將降低PLZT材料的鐵電-非鐵電轉(zhuǎn)變溫度，其幅度大致是每置換1個(gè)原子百分?jǐn)?shù)線性地降低37℃。
 

　　當(dāng)PbZrO3/PbTiO3比為65/35時(shí)，9%La足以使鐵電相的穩(wěn)定區(qū)域降低到室溫以下。因此，這個(gè)組成(簡(jiǎn)寫(xiě)為9/65/35)在室溫下是非鐵電的立方對(duì)稱的PLZT陶瓷。圖中SFE斜線區(qū)是彌散型亞穩(wěn)定鐵電相區(qū)。在此區(qū)域內(nèi)的PLZT組成能以足夠強(qiáng)的電場(chǎng)進(jìn)行電誘相變，并表現(xiàn)有弛豫特性。

       (2)光性能

 

　　PLZT陶瓷的突出的特點(diǎn)就是它的高透明度，PLZT陶瓷透明度的高低除了工藝因素外，與組成中的La的含量和Zr/Ti比也有關(guān)。一般沿著FE(某種鐵電相)-PE相界(見(jiàn)圖上)的組成具有大透明度。例如，對(duì)Zr/Ti=65/35的組成，La含量在8%-16%(摩爾分?jǐn)?shù))的陶瓷具有大的透明度。圖下是組成為9/65/35的PLZT陶瓷的透光曲線。該圖表明，PLZT材料對(duì)紫外光具有Ji大的吸收能力，波長(zhǎng)低于370nm的紫外線將被全部吸收。
 

　　然而，對(duì)可見(jiàn)光和紅外線卻是透明的，且一直延續(xù)到6.5微米，然后透明度開(kāi)始下降，到12微米左右再一次全吸收。PLZT陶瓷的折射率很高，n=2.5，因而具有高達(dá)31%的表面反射損失。
 

　　(3)電光性能
 

　　PLZT的電光性能與它們的鐵電性能密切相關(guān)，其電光效應(yīng)的應(yīng)用都是基于電控散射的電控雙折射。目前普遍應(yīng)用的電光模式有以下幾種：①非記憶，二次雙折射；②非記憶，二次去極化；③記憶，線性雙折射；④記憶雙折射⑤記憶散射。圖下示出了觀察這五種效應(yīng)的光學(xué)設(shè)施、它們各自的特征電滯回線和典型的光輸出透過(guò)曲線。圖中頭兩種模式用的是纖細(xì)回線(SFE)材料，后三種用的是記憶性材料。此外，對(duì)b和e兩種情形是縱向模式，用氧化鋼錫(mo)薄膜作透明電極。e是散射模式，所以無(wú)需用偏振片。在這五種電光應(yīng)用中，a種模式由于其裝配簡(jiǎn)單，操作容易和能得到高的對(duì)比度(10000：1)，所以常用。
 

　　(4)應(yīng)用
 

　　電光陶瓷的成功應(yīng)用相當(dāng)程度上依賴于把它們做成器件后的可靠性和一致性。下表中概括地列出了PLZT陶瓷的各種電光效應(yīng)和它們的可能應(yīng)用。至今，PLZT陶瓷成功的應(yīng)用是：①在軍事上和工業(yè)中用作護(hù)目鏡；②用作記錄的線性光閥陣列。目前正發(fā)展的有光調(diào)制器、濾色器和顯示器等。在圖像的存貯和顯示方面的應(yīng)用仍在繼續(xù)。近年來(lái)成功地制備出的PLZT、PZT和PLT等電光薄膜，預(yù)期在未來(lái)的電光器件應(yīng)用中將發(fā)揮主要作用。