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作者：赵晓宁;胡庆辉;
单位：泰山职业技术学院;
摘要：锆钛酸铅基陶瓷作为脉冲功率系统的关键材料，其高剩余极化强度和矫顽场限制了储能性能提升。本研究通过引入弛豫铁电体铌镁酸铅（PMN），系统探究了PMN掺杂对储能和压电性能的影响机制。结果表明在x≥0.3时形成准同型相界，且PMN的增加加剧B位无序性，诱导极性纳米微区，使得剩余极化强度从37μC/cm~2降至5μC/cm~2。电学性能测试表明畴尺寸和反转活性对介质电性能的作用是竞争性的。在x=0.4时，准同型相界与高畴反转活性使得压电系数高达320 pC/N，但因宏畴耗散大，储能性能较差。而x=0.6时，极性纳米微区主导的短程有序显著提升储能密度至0.41 J/cm~3，但压电系数因长程铁电有序破坏而骤降。研究结果表明铁电±弛豫体符合调控储能和压电性能的可行性，为多功能介电陶瓷设计提供了新思路。
关键词：锆钛酸铅;;介电陶瓷;;储能性能;;弛豫行为
基金资助：泰安市科技创新发展项目（政策引导类）（No.2022GX070）
