Ba 0.8 Sr 0.2 TiO 3 /CoFe 2 O 4 異質(zhì)結(jié)層狀多鐵復(fù)合薄膜的制備與性能
發(fā)布時(shí)間：2021-02-18 12:02
利用射頻磁控濺射法在Pt（200）/TiO2/SiO2/Si（100）襯底上沉積Ba0.8Sr0.2TiO3/CoFe2O4異質(zhì)結(jié)層狀多鐵磁電耦合復(fù)合薄膜。Ba0.8Sr0.2TiO3/CoFe2O4異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜為多晶,由鈣鈦礦Ba0.8Sr0.2TiO3相和尖晶石CoFe2O4相組成。復(fù)合薄膜表現(xiàn)為良好的鐵電性和鐵磁性共存。在測(cè)量磁場(chǎng)平行于樣品表面情況下測(cè)得的復(fù)合薄膜的飽和磁化強(qiáng)度（Ms）、剩余磁化強(qiáng)度（Mr）值要大于在測(cè)量磁場(chǎng)垂直于樣品表面時(shí)測(cè)得的Ms、Mr值。另外,復(fù)合薄膜具有直接的磁電耦合效應(yīng),磁電電壓系數(shù)αE先隨著偏置磁...
【文章來(lái)源】：功能材料. 2017,48(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
圖１在Ｐｔ（２００）／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上的ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜ＸＲＤ圖／
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分別為有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常數(shù)、電荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ勢(shì)壘高度、電場(chǎng)和絕緣體動(dòng)態(tài)的介電常數(shù)。圖３異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的漏電流密度隨偏置電場(chǎng)的變化關(guān)系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖４異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的變化關(guān)系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖５為異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)（εｒ）和介電損耗（ｔａｎδ）隨頻率的變化關(guān)系（頻率范圍為４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。從圖５可以看出，在低頻時(shí)介電常數(shù)隨頻率的增加急劇下降，而在高頻時(shí)介電常數(shù)幾乎為一常數(shù)，這表明了介電色散。復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗在１ｋＨｚ時(shí)分別為２６６．２和１．３３７。復(fù)合薄膜低的介電常數(shù)可能是在異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜中的ＢＳＴ層和ＣＦＯ層薄膜之間形成了低介電常數(shù)界面層和由于晶格失配所造成的結(jié)構(gòu)缺陷［１９－２０］。另外，復(fù)合薄膜高的介電損耗可能和界面有關(guān)的空間電荷和結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)［１９，２１－２２］。２．３鐵電性和鐵磁性分析圖６（ａ）和（ｂ）分別是純ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的電滯回線。明顯的電滯回線說(shuō)明純ＢＳＴ薄膜與復(fù)合薄膜是鐵電性的。純ＢＳＴ薄膜的飽和極化強(qiáng)度（２Ｐｓ）、剩余極化強(qiáng)度（２Ｐｒ）、矯頑場(chǎng)（２Ｅｃ）值分別為３３．０，
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分別為有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常數(shù)、電荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ勢(shì)壘高度、電場(chǎng)和絕緣體動(dòng)態(tài)的介電常數(shù)。圖３異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的漏電流密度隨偏置電場(chǎng)的變化關(guān)系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖４異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的變化關(guān)系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖５為異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)（εｒ）和介電損耗（ｔａｎδ）隨頻率的變化關(guān)系（頻率范圍為４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。從圖５可以看出，在低頻時(shí)介電常數(shù)隨頻率的增加急劇下降，而在高頻時(shí)介電常數(shù)幾乎為一常數(shù)，這表明了介電色散。復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗在１ｋＨｚ時(shí)分別為２６６．２和１．３３７。復(fù)合薄膜低的介電常數(shù)可能是在異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜中的ＢＳＴ層和ＣＦＯ層薄膜之間形成了低介電常數(shù)界面層和由于晶格失配所造成的結(jié)構(gòu)缺陷［１９－２０］。另外，復(fù)合薄膜高的介電損耗可能和界面有關(guān)的空間電荷和結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)［１９，２１－２２］。２．３鐵電性和鐵磁性分析圖６（ａ）和（ｂ）分別是純ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的電滯回線。明顯的電滯回線說(shuō)明純ＢＳＴ薄膜與復(fù)合薄膜是鐵電性的。純ＢＳＴ薄膜的飽和極化強(qiáng)度（２Ｐｓ）、剩余極化強(qiáng)度（２Ｐｒ）、矯頑場(chǎng)（２Ｅｃ）值分別為３３．０，
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]四方鐵電體PbFe0.5Nb0.5O3精細(xì)結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[J]. 王淵旭,鐘維烈,王春雷,張沛霖. 物理學(xué)報(bào). 2002(01)
本文編號(hào)：3039527
【文章來(lái)源】：功能材料. 2017,48(09)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
圖１在Ｐｔ（２００）／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上的ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜ＸＲＤ圖／
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分別為有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常數(shù)、電荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ勢(shì)壘高度、電場(chǎng)和絕緣體動(dòng)態(tài)的介電常數(shù)。圖３異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的漏電流密度隨偏置電場(chǎng)的變化關(guān)系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖４異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的變化關(guān)系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖５為異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)（εｒ）和介電損耗（ｔａｎδ）隨頻率的變化關(guān)系（頻率范圍為４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。從圖５可以看出，在低頻時(shí)介電常數(shù)隨頻率的增加急劇下降，而在高頻時(shí)介電常數(shù)幾乎為一常數(shù)，這表明了介電色散。復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗在１ｋＨｚ時(shí)分別為２６６．２和１．３３７。復(fù)合薄膜低的介電常數(shù)可能是在異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜中的ＢＳＴ層和ＣＦＯ層薄膜之間形成了低介電常數(shù)界面層和由于晶格失配所造成的結(jié)構(gòu)缺陷［１９－２０］。另外，復(fù)合薄膜高的介電損耗可能和界面有關(guān)的空間電荷和結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)［１９，２１－２２］。２．３鐵電性和鐵磁性分析圖６（ａ）和（ｂ）分別是純ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的電滯回線。明顯的電滯回線說(shuō)明純ＢＳＴ薄膜與復(fù)合薄膜是鐵電性的。純ＢＳＴ薄膜的飽和極化強(qiáng)度（２Ｐｓ）、剩余極化強(qiáng)度（２Ｐｒ）、矯頑場(chǎng)（２Ｅｃ）值分別為３３．０，
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分別為有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常數(shù)、電荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ勢(shì)壘高度、電場(chǎng)和絕緣體動(dòng)態(tài)的介電常數(shù)。圖３異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的漏電流密度隨偏置電場(chǎng)的變化關(guān)系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖４異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的變化關(guān)系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ圖５為異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的介電常數(shù)（εｒ）和介電損耗（ｔａｎδ）隨頻率的變化關(guān)系（頻率范圍為４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。從圖５可以看出，在低頻時(shí)介電常數(shù)隨頻率的增加急劇下降，而在高頻時(shí)介電常數(shù)幾乎為一常數(shù)，這表明了介電色散。復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和介電損耗在１ｋＨｚ時(shí)分別為２６６．２和１．３３７。復(fù)合薄膜低的介電常數(shù)可能是在異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜中的ＢＳＴ層和ＣＦＯ層薄膜之間形成了低介電常數(shù)界面層和由于晶格失配所造成的結(jié)構(gòu)缺陷［１９－２０］。另外，復(fù)合薄膜高的介電損耗可能和界面有關(guān)的空間電荷和結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)［１９，２１－２２］。２．３鐵電性和鐵磁性分析圖６（ａ）和（ｂ）分別是純ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ異質(zhì)結(jié)復(fù)合薄膜的電滯回線。明顯的電滯回線說(shuō)明純ＢＳＴ薄膜與復(fù)合薄膜是鐵電性的。純ＢＳＴ薄膜的飽和極化強(qiáng)度（２Ｐｓ）、剩余極化強(qiáng)度（２Ｐｒ）、矯頑場(chǎng)（２Ｅｃ）值分別為３３．０，
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]四方鐵電體PbFe0.5Nb0.5O3精細(xì)結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[J]. 王淵旭,鐘維烈,王春雷,張沛霖. 物理學(xué)報(bào). 2002(01)
本文編號(hào)：3039527
本文鏈接：http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3039527.html
最近更新
教材專著
