外推长度对铁电存储材料BaTiO_3薄膜极化分布的影响

基于朗道-德文希尔（Landau-Devonshire）平均场热力学理论,计算并阐述了在非对称的边界条件下外延生长的铁电存储材料BaTiO3薄膜的极化特性,特别研究了外推长度在薄膜由顺电相到铁电相的相变中所表现出来的重要作用,得出铁电薄膜的极化特性及其分布强烈地依赖于外推长度的取值,揭示了外推长度在铁电薄膜的铁电相变中的物理本质.     

镍酸镧薄膜与硅基底的界面分析

LaNiO3是一种钙钛矿型的化合物,晶格参数0.384 nm,与类似PbTiO3,Pb(ZrTi)O3和BaTiO3的铁电薄膜匹配的很好.其在300 K时的电阻大约是10-5Ωm,具有类金属特性、室温电阻率低的特点,随温度变化电阻率显示了良好的金属行为,是一种良好的铁电薄膜的电极材料及气敏材料.但对于薄膜材料的界面化学状态,由于研究方法的限制,目前研究得还比较少.     

薄膜厚度对1-3型BaTiO3-CoFe2O4多重铁性薄膜相变温度的影响

基于热动力学理论,通过对演化方程的线性稳定分析,确定了1-3型BaTiO3-CoFe2O4(BTO-CFO)多重铁性复合材料中的铁电、铁磁相变温度.考虑系统中基底与薄膜之间及薄膜内铁电相、铁磁相之间的内应力和外应力的弹性耦合,确立了顺电到铁电/铁磁地相变临界温度地解析式.临界温度与两相体积分数、基底、薄膜的晶格尺寸、薄膜两相的材料性能及薄膜厚度都有很大关系.两相的相变临界温度可以通过调节体积分数及薄膜厚度进行控制.     

过渡金属掺杂BaTiO_3的磁性研究进展

钙钛矿结构氧化物BaTiO3因其优良的铁电、介电性质而显示出广泛的应用前景．介绍了过渡金属掺杂对BaTiO3晶体结构的影响,综述BaTiO3基材料磁性能的研究现状．     

人工复合铁电多层膜热释电性质的理论研究

建立3种具有不同相变温度的铁电材料垂直于极化方向复合而成的铁电薄膜的理论模型,在ginzburg-landau-devonshire (GLD)唯象理论的框架下展开研究,同时引入局域分布函数来描述不同材料间过渡层的性质,主要研究了复合铁电薄膜的热释电性质.通过改变3种不同铁电材料的复合方式,计算了铁电多层膜内部的极化强...     

利用不同沉积温度和衬底控制压电/压磁异质结的磁电耦合系数

以生长在不同电极衬底:MgO,c-sapphire,a-sapphire,Si上的钙钛矿PbTiO3(PTO)/Terfenol-D压电/压磁异质结为例,利用唯象热力学理论研究了热应力对压电/压磁异质结磁电耦合效应的影响.计算结果表明,铁电薄膜内的热应力强烈依赖于薄膜沉积温度与衬底、薄膜之间热膨胀系数的差异,而热应力又显著影响磁电耦合性能.对于热膨胀系数大于薄膜材料的衬底,如MgO,铁电薄膜内的热应力为压应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数增强;对于热膨胀系数小于薄膜材料衬底,如c-sapphire,a-sapphire,Si,铁电薄膜内热应力为拉应力,导致压电/压磁异质结的磁电电压系数减小.研究提出了通过改变沉积温度以及选择合适衬底来调控压电/压磁异质结磁电耦合效应的新思路,为工程上增强压电/压磁异质结磁电耦合性能提供了新的途径.     

应力作用对复合型多铁性材料BaTiO3-Fe磁电效应的影响

多铁性材料（multiferroic）是一种同时拥有铁电和铁磁性质的特殊功能型材料.室温下具有多铁性的单一化合物十分少见,但理论计算发现在铁电体（如BaTiO3,BTO）和3d过渡金属（如铁）的复合结构中存在较强磁电效应,这就为新型多铁性材料的寻找和制备揭示了新方向.用第一性原理方法,通过计算该类复合薄膜在不同应力作用下磁电效应的变化来揭示其铁电铁磁相互作用的机制.     

铁电薄膜材料综述

铁电薄膜材料是目前国际上研究的热点之一,文章介绍了铁电薄膜材料新的研究进展和最新制备技术,对目前最常用的几种制备方法进行了评述。文章还介绍了铁电薄膜材料的性能以及应用。     

过渡金属掺杂BaTi03的磁性研究进展

钙钛矿结构氧化物BaTi03因其优良的铁电、介电性质而显示出广泛的应用前景.介绍了过渡金属掺杂对BaTi03晶体结构的影响,综述BaTiO3基材料磁性能的研究现状.     

人工复合铁电多层膜的极化性质研究

建立了三层铁电复合薄膜的理论模型,采用Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)唯象理论,引入表示不同材料过渡层性质的局域分布函数,重点研究了具有不同相变温度的铁电材料复合而成的铁电薄膜的极化性质.通过改变不同铁电材料的复合方式及不同铁电材料之间过渡层的厚度,计算了铁电多层膜内部的极化强度分布.研究表明,不同相变温度的铁电材料间复合方式以及它们之间的过渡层的厚度对铁电薄膜的极化分布都有着重要的影响,并且存在临界过渡层厚度,其它复合铁电薄膜的极化分布曲线都在取两临界过渡层的曲线之间.     

BaTiO_3薄膜的制备及特性研究

本文以Ba(CH_3COO)_2和Ti(OC_4H_9)_4为原料,以CH_3COOH为催化剂,用溶胶-凝胶方法制备BaTiO0_3薄膜;用红外光谱研究原料水解与聚合形成BaTiO_3的机理;用Χ射线光谱研究薄膜结构,并研究工艺条件与电性能的关系。得到剩余极化强度为6.04μC/cm~2的铁电膜。     

P（L）ZT铁电薄膜裂纹特性分析

对铁电薄膜热处理过程中产生的裂纹的特性进行了分析。通过实验，研究了裂纹与铁电薄膜微细图形的尺寸、图形形状，以及衬底材料的关系，确定了铁电薄膜无裂纹设计规则及无裂纹工艺。     

Bi4Ti3O12铁电薄膜及其铁电存储器

从Y系列材料出发介绍了Bi4Ti3O12材料的基本性质,阐述了Sol-Gel法制备Bi4Ti3O12薄膜的过程及影响因素,介绍了以Bi4Ti3O12薄膜为核心的铁电存储器.     

溶胶-凝胶法制备BaTiO3薄膜

利用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备BaTiO3薄膜,介绍了Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底及BaTiO3薄膜的制备工艺过程,对薄膜的表面形貌进行了观察分析,同时对其介电与频率关系进行了测试.结论显示,经900℃、120min退火处理的BaTiO3薄膜的结晶性能优良,并具有一定的电学性能.     

BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3纳米复合薄膜的多铁性

利用脉冲激光沉积技术制备了2-2型BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3复合薄膜,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、扫描探针显微镜等对复合薄膜的结构进行了表征,用物理性能测量系统、铁电性能测试仪对其磁性、电性进行了测试.测试结果表明,所制备的样品在室温以上具有铁磁性和铁电性,并表现出了良好的磁电耦合效应.基于界面应力耦合机制探讨了材料的结构及两相之间的磁电耦合效应.     

钙钛矿型铁电薄膜结构及性能的应变调控

铁电薄膜具有铁电、压电、热释电、光伏效应等多种特性,在换能器、驱动器、传感器、能量收集器、太阳能电池等功能器件中具有广阔的应用前景.铁电薄膜沉积在衬底上,其性能与衬底的约束引起的应变密切相关.如何利用衬底调控铁电薄膜的应变,进而调控其极化状态,是显著提高其性能的关键.综述了近年来利用应变工程调控铁电薄膜性能的研究进展及需要解决的问题.     

梯度应变对钛酸钡薄膜介电行为的影响

考虑膜中应变随位置的变化,应用Pertsev热力学理论,研究了BaTiO3薄膜介电常数随温度的变化。发现衬底与膜间热膨胀系数差和膜的沉积温度显著影响介电常数的值及其峰值温度,介电常数随沉积温度的降低而增大,计算结果与实验数据较好地吻合。     

热释电薄膜在红外探测器中的应用与研究进展

探讨了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求.为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对ROIC的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术;另一方面发展了复合探测器结构设计,已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其NEDT可达20 mK.     

基于横场Ising模型插层铁电薄膜相变性质数值计算

基于横场伊辛模型的平均场近似理论讨论了铁电薄膜(中间具有不同材料插入层)二级相变性质.运用该理论,首次推导得到了一个可用于研究任意层数铁电薄膜(中间具有不同插入材料层)的相变性质的递归公式.并运用该公式研究了体材料(A)和插层材料(B)的交换相互作用参量和横场参量对相图的影响.计算结果表明,由于插层材料B参数值的变化,整个铁电薄膜相变性质,不同铁电薄膜层的极化,横场参量过渡值均敏感的发生变化.     

铁电薄膜C-V特性测量研究

采用TH2828型LCR测试仪及四端对接测量方法,搭建了铁电薄膜的介电特性测试平台.利用此测试平台对自制钛酸锶钡(简称BST)铁电薄膜材料的C-V特性进行测量,能准确表征铁电薄膜的介电特性.