PLZT陶瓷的各種電光及應(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(xiàn)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(chēng)的PLZT陶瓷。圖中SFE斜線(xiàn)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

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(xiàn)。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(xiàn)將被全部吸收。

然而，對(duì)可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)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

PLZT的電光與它們的鐵電密切相關(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(xiàn)性雙折射；④記憶雙折射⑤記憶散射。圖下示出了觀(guān)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(xiàn)和典型的光輸出透過(guò)曲線(xiàn)。圖中頭兩種模式用的是纖細(xì)回線(xiàn)(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(lài)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(xiàn)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。