PLZT陶瓷的各種電光性能及應用

　　下圖中示出了室溫下PLZT系統(tǒng)陶瓷的組成相圖。由圖可見，過量地加入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個原子百分數(shù)線性地降低37℃。
 

　　當PbZrO3/PbTiO3比為65/35時，9%La足以使鐵電相的穩(wěn)定區(qū)域降低到室溫以下。因此，這個組成(簡寫為9/65/35)在室溫下是非鐵電的立方對稱的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組成能以足夠強的電場進行電誘相變，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(見圖上)的組成具有大透明度。例如，對Zr/Ti=65/35的組成，La含量在8%-16%(摩爾分數(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材料對紫外光具有Ji大的吸收能力，波長低于370nm的紫外線將被全部吸收。
 

　　然而，對可見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)，其電光效應的應用都是基于電控散射的電控雙折射。目前普遍應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的光學設施、它們各自的特征電滯回線和典型的光輸出透過曲線。圖中頭兩種模式用的是纖細回線(SFE)材料，后三種用的是記憶性材料。此外，對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，所以無需用偏振片。在這五種電光應用中，a種模式由于其裝配簡單，操作容易和能得到高的對比度(10000：1)，所以常用。
 

　　(4)應用
 

　　電光陶瓷的成功應用相當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和它們的可能應用。至今，PLZT陶瓷成功的應用是：①在軍事上和工業(yè)中用作護目鏡；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用仍在繼續(xù)。近年來成功地制備出的PLZT、PZT和PLT等電光薄膜，預期在未來的電光器件應用中將發(fā)揮主要作用。