多鐵性作為材料的一種功能特性,在新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、能源轉(zhuǎn)換、光電傳感等方面有著極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。目前,研究最廣泛的多鐵性材料屬于復(fù)雜過渡金屬氧化物,這些復(fù)雜氧化物中存在的晶格、電荷、軌道、自旋等多種自由度相互作用,是研究新一代低功耗、綠色環(huán)保的多功能光電器件的關(guān)鍵。鐵酸鉍（BiFeO₃）是一種少見的室溫下具有鐵電和反鐵磁性的多鐵性材料,一直是鐵電和多鐵領(lǐng)域研究的熱門材料�？蒲泄ぷ髡邆円呀�(jīng)在BiFeO₃中發(fā)現(xiàn)包括體光伏效應(yīng)和可翻轉(zhuǎn)二極管效應(yīng)在內(nèi)的許多有應(yīng)用前景的新奇功能特性。隨著薄膜生長技術(shù)的發(fā)展,利用激光分子束外延實(shí)現(xiàn)原子尺度上控制氧化物薄膜的生長已成為可能,從而大幅提升了氧化物薄膜、異質(zhì)結(jié)及超晶格結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。在硅（Si）襯底上生長BiFeO₃薄膜,將半導(dǎo)體與鐵電氧化物結(jié)合起來,可以用來設(shè)計(jì)用于信息存儲(chǔ)和傳感的新型器件。因此,在Si襯底上生長高質(zhì)量的BiFeO₃薄膜對(duì)設(shè)計(jì)和開發(fā)新型多功能氧化物器件有著重要的作用。但是,由于晶格失配度和界面互擴(kuò)散等因素的影響,很難直接在Si襯底上生長出具有鐵電性的單相B... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)BiFeO3晶體結(jié)構(gòu)

中Fe3+處于高度自旋狀態(tài)，如圖1.2（a）所示，形成G型反鐵磁結(jié)構(gòu)，即近鄰磁矩呈現(xiàn)反平行排列。此外，一般完美的G型反鐵磁結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)任何非零的凈磁矩，而研究表明BFO結(jié)構(gòu)中相鄰兩個(gè)（111）平面中的Fe3+自旋有一個(gè)小的傾斜，這個(gè)自旋傾斜積累的結(jié)果導(dǎo)致存在一個(gè)疊加于反鐵磁結(jié)構(gòu)上的空間長度約62—64 nm的螺旋調(diào)制，從而出現(xiàn)了凈磁化強(qiáng)度。[1]在BFO薄膜中，這種空間螺旋調(diào)制結(jié)構(gòu)受到限制

(a)180°極化翻轉(zhuǎn)；(b)109°極化翻轉(zhuǎn)；(c)71°極化翻轉(zhuǎn)


本文編號(hào)：3009431