研究目的
研究不同掺杂量下铁掺杂钽铌酸钾（KTN）单晶的铁电与压电性能，重点关注缺陷偶极子的演化及其对畴重取向和材料性能的影响。
研究成果
研究表明，KTN晶体中的铁掺杂会影响缺陷偶极子的演化，较高的掺杂量会因极性缺陷偶极子向非极性缺陷偶极子的转变，从而降低铁电和压电性能的恢复效应及可调性。这凸显了通过缺陷工程控制材料性能时掺杂量的重要性，但还需进一步研究其确切的形成机制。
研究不足
该研究仅限于特定掺杂量（0.15%和1%）的铁掺杂KTN晶体，缺陷偶极形成的确切机制尚未完全明确，需要进一步研究。这些发现可能不适用于其他材料体系或掺杂类型。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过滞回曲线、电流密度曲线和畴观测分析缺陷偶极行为及其对铁电性能的影响，探究Fe掺杂对KTN晶体的作用。
2：样品选择与数据来源：
采用顶部籽晶溶液生长法制备了0.15%和1% Fe掺杂的KTN晶体，切割至特定尺寸后通过电子探针分析仪进行成分检测。
3：15%和1% Fe掺杂的KTN晶体，切割至特定尺寸后通过电子探针分析仪进行成分检测。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括阻抗分析仪（E4980A，安捷伦科技）、粉末X射线衍射仪（XRD-6000，岛津）、精密测试系统（Radiant Technology公司）、压电d33测试仪（Zj-3A，中科院声学所）及偏光显微镜（蔡司AxioKop 40）。材料为K2CO3（99.99%）、Fe2O3（99.99%）、Ta2O5（99.99%）和Nb2O5（99.99%）粉末。
4：99%）、Fe2O3（99%）、Ta2O5（99%）和Nb2O5（99%）粉末。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：晶体经生长、切割、电极涂覆后，依次进行介电测量、XRD分析、10Hz下的P-E滞回测试、d33测量及畴结构观测。样品测试前经过退火和时效处理，并施加直流电场极化。
5：数据分析方法：
通过滞回曲线、电流密度曲线及显微图像数据评估畴重取向、内偏置场及压电性能，并对比不同掺杂水平的结果。
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