铁电薄膜畴结构及畴动力学的透射电子显微学研究
发布时间：2022-01-06 05:24
铁电材料具有丰富的功能特性,包括铁电性、介电性、压电性、光电效应以及非线性光学效应等。这些特性使铁电材料可广泛应用于各种电子、光学以及机电设备,例如感应器、传感器、红外检测器以及微型马达等。特别是,铁电材料具有在外加电场下不同极化状态之间转换的能力,它可用于高密度非易失性存储器。为了满足器件小型化的发展趋势,铁电材料需要以薄膜形式应用于电子器件。在铁电薄膜中,畴结构以及畴在外场中的稳定性是影响铁电薄膜性能和应用前景的重要因素。本论文中,主要围绕PbTiO3薄膜体系,利用像差校正透射电子显微术对其进行了深入的研究分析。铁电薄膜的众多应用都需要调控畴结构来达到更好的性能,例如,铁电薄膜中的a1/a2畴适用于动态随机存取器中高介电电容元件。为了实现对畴组态的有效调控,有必要对畴组态的演变进行深入研究。利用脉冲激光沉积法在NdScO3（110）。衬底上生长一定厚度的PbTiO3铁电薄膜,通过控制降温速率以实现畴组态的调控进而提高薄膜的压电性能。结合XRD和选区电子衍射分析,发现薄膜畴结构以a畴为主,进一步利用TEM衍衬分析技术,发现薄膜中存在着规则分布的a1/a2畴组态,其分布特征随降温速率的...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２立方興钦矿结构单胞示意图
?第１章绪论???（ａ）＇ｉ?。？?ｏ（ｂ）?＇?？?０?、??？?、？〇？〇?＠?ｔｏ?。ｏ??ｌ?Ｉ—＾［０１０］?７?、－Ｊ?￣ＭＯＩＯ】??图１．３（ａ）ＰｂＴｉ〇３顺电相单胞示意图及沿【１００］晶带轴的投影。Ｔｉ４＋位于氧八面体的中心，氧??八面体位于Ｐｂ２＋晶格的中心。〇＾１＾０３铁电相单胞示意图及沿［１００］晶带轴的投影。Ｔｉ４＋与??〇２？相对于Ｐｂ２＋晶格的位移分别由知和Ｓ。标示，单胞自发极化方向与其位移矢量相反如黄??色箭头所示。图中黄色、红色、蓝色球分布代表Ｐｂ２、Ｔｉ４＋和Ｏ２－离子。??Ｆｉｇ?１．３?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐａｒａｅｌｅｃｔｒｉｃ?ＰｂＴｉ〇３?ｕｎｉｔ－ｃｅｌｌ?ａｎｄ?ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ?ａｌｏｎｇ?［１００］?ｚｏｎｅ?ａｘｉｓ．??Ｔｉ４＋ｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｏ?ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ?ａｎｄ?ｔｈｅ?Ｏ?ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｐｂ２＋ｌａｔｄｃｅ．??（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ＰｂＴｉ〇３?ｕｎｉｔｃｅｌｌ?ａｎｄ?ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ?ａｌｏｎｇ?［１００］?ｚｏｎｅ?ａｘｉｓ．?Ｔｈｅ??ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?Ｔｉ４＋ａｎｄ?Ｏｎｉｏｎｓ?ｔｏ?Ｐｂ２＋ｌａｔｔｉｃｅ?ａｒｅ?ｍａｒｋｅｄ?ｂｙ?８ｔｉ?ａｎｄ?５〇，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，?ｗｈｉｃｈ??ｉｓ?ｏｐｐｏｓｉｔｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ｙｅｌｌｏｗ?ａｒｒｏｗ．?Ｔｈｅ?ｙｅｌｌｏｗ，?ｒｅｄ?
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本文编号：3571819
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２立方興钦矿结构单胞示意图
?第１章绪论???（ａ）＇ｉ?。？?ｏ（ｂ）?＇?？?０?、??？?、？〇？〇?＠?ｔｏ?。ｏ??ｌ?Ｉ—＾［０１０］?７?、－Ｊ?￣ＭＯＩＯ】??图１．３（ａ）ＰｂＴｉ〇３顺电相单胞示意图及沿【１００］晶带轴的投影。Ｔｉ４＋位于氧八面体的中心，氧??八面体位于Ｐｂ２＋晶格的中心。〇＾１＾０３铁电相单胞示意图及沿［１００］晶带轴的投影。Ｔｉ４＋与??〇２？相对于Ｐｂ２＋晶格的位移分别由知和Ｓ。标示，单胞自发极化方向与其位移矢量相反如黄??色箭头所示。图中黄色、红色、蓝色球分布代表Ｐｂ２、Ｔｉ４＋和Ｏ２－离子。??Ｆｉｇ?１．３?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｐａｒａｅｌｅｃｔｒｉｃ?ＰｂＴｉ〇３?ｕｎｉｔ－ｃｅｌｌ?ａｎｄ?ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ?ａｌｏｎｇ?［１００］?ｚｏｎｅ?ａｘｉｓ．??Ｔｉ４＋ｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｏ?ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ?ａｎｄ?ｔｈｅ?Ｏ?ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｐｂ２＋ｌａｔｄｃｅ．??（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ＰｂＴｉ〇３?ｕｎｉｔｃｅｌｌ?ａｎｄ?ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ?ａｌｏｎｇ?［１００］?ｚｏｎｅ?ａｘｉｓ．?Ｔｈｅ??ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ?ｏｆ?Ｔｉ４＋ａｎｄ?Ｏｎｉｏｎｓ?ｔｏ?Ｐｂ２＋ｌａｔｔｉｃｅ?ａｒｅ?ｍａｒｋｅｄ?ｂｙ?８ｔｉ?ａｎｄ?５〇，?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，?ｗｈｉｃｈ??ｉｓ?ｏｐｐｏｓｉｔｅ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ｙｅｌｌｏｗ?ａｒｒｏｗ．?Ｔｈｅ?ｙｅｌｌｏｗ，?ｒｅｄ?
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本文编号：3571819
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