PLZT屬於ABO3鈣鈦礦型結構,立方晶系,晶胞參數a=4.078Å,A離子(Pb2+或La3+)處於立方體的八個角頂上;B離子(Ti4+或Zr4+)處於體心位置;O2-離子位於六個面心位置,共同構成氧八面體。PLZT系統在室溫下的相圖。相圖中交叉線所示區域為菱方鐵電(PERh)、四方鐵電(FETet)、正交反鐵電相(AFE)、和順電相(FECub)的共存介穩區,在該相中的組成具有電光性質。居里點下降到室溫時,介電常數達到最大值,其相變為擴散型相變,即使在TC以上的一定溫度內,加上電場或應力也會誘導鐵電相。
B離子處於氧八面體中心。Zr4+(或Ti4+)-O2-八面體的8個{111}面均垂直於<111>軸。如圖所示。
圖:立方α相PLZT結構示意圖
圖PLZT系統室溫相圖
在PLZT中,A位由Pb2+及La3+離子填充,根據
電中性條件,由B位(Ti4+或Zr4+)形成空位來補償電荷,每置換入4個La4+,在B位上產生一個空位。因此,PLZT
陶瓷材料的化學式為Pb1- X La X(ZrYTi1-Y)1-X/4O3。
PLZT系統在室溫下的相圖。從圖中可見,PLZT在室溫時保持了
PbTiO3-PbZrO3陶瓷的各相。隨著
La加入量的增加,使反鐵電相(AFE)和四方鐵電相(FETet)擴大,相對而言,菱方鐵電相(PERh)減小。由於組成點更接近於順電相(FECub),可見La的增加,降低了
居里溫度TC。