金属—铁电薄膜—半导体结构的电容—电压特性理论分析

用半导体理论讨论了金属－铁电薄膜－半导体（ＭＦＳ）结构的电容－电压（Ｃ－Ｖ）特性，其结果表明：在ｎ型Ｓｉ基片上，理想ＭＦＳ的Ｃ－Ｖ曲线为逆时针回滞，有载流子注入的ＭＦＳ结构的Ｃ－Ｖ曲线为顺时针回滞，这与实验结果是一致的。     

铁电薄膜及铁电存储器研究

综述了铁电薄膜以及铁电存储器的发展,讨论了铁电薄膜制备方法、结构和物理性能表征,并结合作者的前期工作,详细讨论了用于铁电薄膜与硅衬底集成的导电阻挡层问题,指出了铁电薄膜研究中需重点解决的一些问题.     

退极化场对Ba0.5 Sr0.5 TiO3外延薄膜的铁电和介电性能的影响

基于Ginzburg-Landau-Devonshire唯象理论,定性研究了在有或无退极化场情形下外延Ba_0.5Sr_0.5TiO₃薄膜的铁电和介电性能随厚度的依赖特性。结果表明:与无退极化场相比,退极化场的存在使薄膜极化强度空间分布更均匀,抑制了系统的平均极化强度,降低了相变温度(ΔT_c),但增加了临界厚度(Δh_c、Δh_m)和调谐率(Δφ),尤其在电极弱补偿情况下更加显著,厚度为100 nm时薄膜的ΔT_c、Δh_c、Δh_m和Δφ分别约为-57.5 ℃、15 nm、40 nm和20%;外延薄膜的介电性能取决于极化强度对外加电场的响应能力,而非极化本身,这一观点可从完全相反的极化强度和调谐率厚度依赖性趋势充分证明。     

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。     

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.     

铁电薄膜的介电性质

基于平均场近似的软模理论,研究了含有表面过渡层的铁电薄膜介电函数的实部ε'和虚部ε″的随温度变化的动态特性。实验结果表明,随着温度的升高ε'和ε″分别出现两个峰和一个峰。当表面过渡层的作用增大时,薄膜的平均介电常数实部和虚部的峰变宽,峰值降低而且峰位向低温区移动。     

铁电薄膜热释电性质的研究

利用Ginzburg-Landau-Devonshire (GLD)热力学唯象理论,对由2种不同铁电材料构成的含有表面过渡层的铁电双层膜体系进行了探讨.通过引入一个描述2种铁电材料物理性能差异大小的物理参量α,并考虑2种铁电材料物理性能的差异,研究了铁电双层膜的热释电性质.结果表明:通过控制参量α的大小,热释电曲线上会呈现1个或2个峰;改变铁电界面耦合系数、参量α以及表面过渡层参量的大小,热释电曲线的峰位向高温区或低温区移动.     

温度对铁电薄膜极化反转的影响

基于Landau-Khalatnikov运动学方程,研究含有表面过渡层的铁电薄膜的极化反转性质与温度的依赖关系。研究结果表明温度的升高会降低铁电薄膜的平均极化,降低反转电流的峰值,并且缩短铁电薄膜的极化反转时间。     

真空介电常数与宇宙背景温度的关系

根据理想气体状态方程,定义了真空背景周期,计算表明真空背景周期在数值上近似等于真空介电常数.基于点电荷的电场、电阻定律和位移电流假说,探讨了真空介电常数与宇宙背景温度的关系.     

铁电/铁磁复合材料的制备及研究进展

铁电/铁磁复合材料是一种新型的功能材料,不仅集合了铁电性和铁磁性的优点,而且具有磁电耦合效应,因此具有十分广泛的应用前景.本文系统介绍并评述了铁电/铁磁复合材料的磁电效应、制备方法以及研究的现状,探讨了铁电/铁磁复合材料研究中亟待解决的问题及发展趋势.     

PZN—PT—BT系铁电陶瓷压电性能研究

本文详细研究了ＰＺＮ—ＰＴ—ＢＴ系铁电陶瓷在相界附近的压电性能，结果表明，在相界附近ｄ３３和ｋｐ出现极大值，并详细分析了其物理机制及结构对压电性能的影响．     

利用单纯形法对土壤复介电常数的测试研究

作者以数值计算为基础,对单纯形算法的思想、构建和迭代运算过程作了简单的介绍．通过传输线理论,分析得出对土壤复介电常数测试中所满足的复数超越方程,进而对该复数超越方程进行了单纯形迭代求解．结果表明,单纯形法所得到的数值解与文献给定的范围值相吻合．     

碳纳米管的微波介电特性

在2~18GHz频率范围内研究了多壁碳纳米管的微波介电特性.结果表明:在这一范围内其复介电常量和介电损耗较大,具有较强的宽频带微波吸收能力。多壁碳纳米管与石蜡复合体的复介电常量的实部ε′在测量范围内随频率增加而减小,具有明显的频响特性;ε′和介电损耗角正切tanδ随碳纳米管含量的增加而增大,可以通过含量进行调节选用。ε′与碳纳米管体积分数v之间符合二次函数关系(ε′=Av2 Bv C),电矩转向的弛豫型极化是碳纳米管吸收损耗微波的主要原因。     

钛酸铅铁电体电子能带结构的第一性原理研究

采用第一性原理全势线性缀加平面波方法计算了铁电材料PbTiO3（PTo）的顺电相、铁电相的电子结构.计算表明PTO的顺电相是直接带隙,铁电相是间接带隙,对顺电相和铁电相的带隙起主要作用的是Ti的3d态和O的2p态,其大小分别为1.741 eV和1.877 eV.PTO由顺电相到铁电相时,有部分电荷从O转移到Pb和Ti,于是在O与Pb和Ti之间有一个更强的杂化,降低了原子间的短程排斥力,有利于铁电相的稳定.     

单分子层膜的相对电容率计算

采用取向序参数计算了基底表面有机单分子层膜的相对电容率(相对介电常量)．计算考虑了分子固有偶极矩负电荷中心与分子在基底上的联接端不一致，以及在一定区域内电偶极子不能视为点偶极子的情况，计算结果表明：对于成份一定的稳定构型单分子层膜，其相对电容率大小除了依赖于分子密度和基底物质的相对电容率外，对分子负电荷中心离基底的距离，以及考虑电偶极子长度的分子区域大小也有不同程度的依赖。     

对复介电常数的非破坏性自动测量

应用终端开路同轴线传感器，采用微机控制的自动测量装置，在频率为０．１－１０ＧＨｚ的范围内对不同物质的复介电常数进行了非破坏性测量。从理论上讨论了测量原理，并对实验结果同有关文献进行了比较，验证了该方法的正确性和可靠性。