调控KH2PO4电导率的方法技术

本发明专利技术涉及一种调控KH2PO4电导率的方法，在室温条件下，在金刚石对顶砧装置中，将KH2PO4样品加入至金刚石对顶砧装置中，利用金刚石对顶砧装置对样品腔内部加压力，通过对施加压力的控制，调控KH2PO4的电导率。本发明专利技术的技术方案所提出的一种调控KH2PO4电导率的方法，通过压力大小的控制，进而控制KH2PO4的电导率，为KH2PO4在光电领域的应用指明了新的方向和思路，对于拓展KH2PO4的功能特性和应用领域具有重要的意义。域具有重要的意义。域具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
调控KH2PO4电导率的方法


[0001]本专利技术属于高压调控电学性质
，具体涉及一种调控KH2PO4电导率的方法。

技术介绍

[0002]铁电材料是一类同时具有多种功能的材料，具有良好的电学性质，除了具备其核心性质
‑
铁电性之外，还具备压电性、介电性、热释电性以及光学效应等众多性能，因此具有广阔的应用前景，在高密度数据存储、催化剂、气体传感器、锂电池、磁流体、微波器件等领域有着非常广泛的应用，在现代民用与军工产业中也有广泛的应用面。近些年来被应用在计算机、通信、办公自动化、远程监控、音视频设备、工业自动化技术等领域。
[0003]磷酸二氢钾KH2PO4是经典的氢键铁电体材料。半个多世纪以来，学者对KH2PO4铁电相变机理进行了广泛的实验和理论研究，许多研究者已经报道了光散射研究以及进行了高温探索，它在常压下的铁电转变温度为123K，阐明了它在123K的铁电跃迁机理。
[0004]对于KH2PO4在高压下的行为，研究者在金刚石压砧装置上，采用电容测量方法，研究了KH2PO4在高压下电容随压力变化的关系，发现KH2PO4在2.5GPa和7GPa左右各有一个相变。本专利技术通过研究KH2PO4在高压下的电学性质变化，从中得到了利用压力对KH2PO4电阻的调控作用，这对于拓展KH2PO4的功能特性和应用领域具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种调控KH2PO4电导率的方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种调控KH2PO4电导率的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、在室温条件下，在金刚石对顶砧装置中，以钢片预压作为垫片；
[0009]S2、将待调控的样品加入至所述金刚石对顶砧装置中，制备完成样品腔；
[0010]S3、利用所述金刚石对顶砧装置对所述样品腔内部加压力，所述样品腔内部的压力为1.6～10.02Gpa，通过对所施加压力的控制，实现KH2PO4电导率的调控。
[0011]进一步地，在步骤S3中，以红宝石荧光峰标定法标定压力的大小。
[0012]进一步地，在步骤S1中，还包括对所述垫片进行绝缘处理，具体步骤为：
[0013]在预压后的所述垫片的压痕中心打孔，形成压痕孔，将绝缘粉研磨后填入至所述压痕孔。
[0014]进一步地，所述绝缘粉为Al2O3。
[0015]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0016]本专利技术提供了一种新的调控KH2PO4电导率的方法，通过研究KH2PO4在高压下的电阻的变化，从中得到了利用压力对KH2PO4电阻的调控作用，通过压力大小的控制，进而控制KH2PO4的电导率，为KH2PO4在光电领域的应用指明了新的方向和思路，对于拓展KH2PO4的功能特性和应用领域具有重要的意义。
附图说明
[0017]图1是本专利技术提供的是实施例1压力条件下的KH2PO4材料的原位高压阻抗谱图；
[0018]图2是本专利技术提供的是实施例1压力条件下的KH2PO4材料的等效电路模型的示意图；
[0019]图3是本专利技术提供的是实施例2压力条件下的KH2PO4材料的原位高压阻抗谱图；
[0020]图4是本专利技术提供的是实施例2压力条件下的KH2PO4材料的等效电路模型的示意图；
[0021]图5是本专利技术提供的是实施例3压力条件下的KH2PO4材料的原位高压阻抗谱图；
[0022]图6是本专利技术提供的是实施例3压力条件下的KH2PO4材料的等效电路模型的示意图；
[0023]图7是本专利技术提供的是实施例1
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3压力条件下的KH2PO4材料的电阻随压力变化的示意图；
[0024]图8是本专利技术提供的是实施例1
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3压力条件下的KH2PO4材料的电导率随压力变化的示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]下面结合实施例对调控KH2PO4电导率的方法进行详细说明。
[0027]本专利技术所的实施例中，实验仪器是Solartron1260/1296阻抗谱测试仪，选择电压为1V的交流电流，选择的频率范围为0.01
‑
107Hz。
[0028]实施例1：
[0029]本专利技术实施例1提供一种调控KH2PO4电导率的方法，包括以下步骤：
[0030]S1、在室温条件下，组装产生压力的金刚石对顶砧装置即压机，对组装好的压机进行调平、对中。在金刚石对顶砧装置中，在T301钢片的中心处压出金刚石压砧痕迹后，将带有压痕的T301钢片作为垫片，利用激光打孔机装置在垫片压痕中心同圆心处打孔，形成压痕孔，将绝缘粉研磨后填入至压痕孔，对绝缘粉进行加压处理，再对绝缘粉进行打孔处理，制备样品腔。本专利技术实施例中绝缘粉为Al2O3[0031]S2、将待调控的KH2PO4样品加入至所述金刚石对顶砧装置中，制备完成样品腔。
[0032]S3、利用所述金刚石对顶砧装置对所述样品腔内部加压力，所述样品腔内部的压力为1.6～10.02Gpa，通过对所施加压力的控制，实现KH2PO4电导率的调控。
[0033]在金刚石砧面上布两根电极，在金刚石砧面上两根电极中间点一颗红宝石，利用红宝石荧光峰标定法标定压力的大小，利用金刚石对顶砧装置对KH2PO4样品腔施加1.6～4.37GPa范围内的压力，对不同压力点进行交流阻抗谱测试。
[0034]利用金刚石对顶砧装置样品腔内部施加压力，使样品腔内部压力在1.6～4.37GPa区间内变化，此压力区间内取1.6GPa、2.67GPa、4.37GPa压力点进行高压原位阻抗谱测试。具体的原位阻抗谱测试结果如图1所示。
[0035]分析原位高压阻抗谱，建立对应的等效电路模型，选择1.6GPa的实验数据拟合。具体拟合结果见图2。
[0036]实施例2：
[0037]本专利技术实施例2提供一种调控KH2PO4电导率的方法，包括以下步骤：
[0038]S1、在室温条件下，组装产生压力的金刚石对顶砧装置即压机，对组装好的压机进行调平、对中。在金刚石对顶砧装置中，在T301钢片的中心处压出金刚石压砧痕迹后，将带有压痕的T301钢片作为垫片，利用激光打孔机装置在垫片压痕中心同圆心处打孔，形成压痕孔，将绝缘粉研磨后填入至压痕孔，对绝缘粉进行加压处理，再对绝缘粉进行打孔处理，制备样品腔。本专利技术实施例中绝缘粉为Al2O3[0039]S2、将待调控的KH2PO4样品加入至所述金刚石对顶砧装置中，制备完成样品腔。
[0040]S3、利用所述金刚石对顶砧装置对所述样品腔内部加压力，所述样品腔内部的压力为4.37～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控KH2PO4电导率的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在室温条件下，在金刚石对顶砧装置中，以钢片预压作为垫片；S2、将待调控的样品加入至所述金刚石对顶砧装置中，制备完成样品腔；S3、利用所述金刚石对顶砧装置对所述样品腔内部加压力，所述样品腔内部的压力为1.6～10.02Gpa，通过对所施加压力的控制，实现KH2PO4电导率的调控。2.根据权利要求1所述的调控KH2P...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永昊，卢博存，尚书豪，林月，赵星星，高春晓，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：