具有不同晶體結(jié)構(gòu)的鐵酸鉍(BiFe03,BFO)外延薄膜,表現(xiàn)出來的性能也各有差異。大晶格失配襯底上生長的BFO薄膜中存在類四方相(T-like相)和單斜相(R-like相)兩相共存,這類混合相共存具有很大的壓電響應(yīng)。為了深入地理解BFO外延薄膜的宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián),本文利用選區(qū)電子衍射(SAED)、高分辨透射電子顯微術(shù)(HRTEM)、原位透射電鏡技術(shù)(insitu TEM)和高角度環(huán)形暗場掃描透射電子顯微術(shù)(HAADF-STEM)等技術(shù)手段研究了 BFO外延薄膜中類四方相的熱穩(wěn)定性、摻雜30%La3+后的BFO薄膜中的復(fù)合相結(jié)構(gòu)以及BFO薄膜中109°鐵彈疇的疇寬和薄膜厚度的標度關(guān)系。所取得的主要實驗結(jié)果如下:1、用TEM在LaAlO3單晶襯底上的BFO外延薄膜中觀察到了 T-like相和R-like相交替排列的混合相結(jié)構(gòu),其中T-like相的寬度大約是10-35nm,體積分數(shù)大約為35%。在HRTEM圖和SAED圖中都觀察到了相鄰R-like相和T-like相的晶面之間存在3.8°的夾角。在R-like相中,沿[110]帶軸觀察到了超衍射斑,這是由于R-like相中氧八面...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.I透射電鏡的構(gòu)造

人們對材料的分辨率要求越來越高，帶有球差矯來了，如今利用透射電鏡可以觀察到原子級別，這的便利。人們對電鏡樣品桿的設(shè)計上也做出了創(chuàng)新進行原位加熱冷卻、原位加力及通電等手段原位研鏡在材料中的應(yīng)用。如圖１．２所示，高角度環(huán)形探測

圖１．３?（ａ）?ＢＦＯ薄膜的低倍ＴＥＭ形貌像（ｂ）?Ｔ相和Ｒ相邊界的ＨＲＴＥＭ圖（ｃ）和??Ｗ??

ｄｅｔｅｃｔｏｒ?⑴．ｄｅｔｅｃｔｏｒ??ｄｅｔｅｃｔｏｒ??圖１．２透射電鏡中探測器分布情況??鐵電材料中新相的發(fā)現(xiàn)、缺陷的形成、結(jié)構(gòu)的變化等都對材料的性能起著關(guān)??鍵性的作用，因此可以利用透射電子顯微鏡對鐵電材料微結(jié)構(gòu)進行研究，進而揭??示其與性能的關(guān)聯(lián)。如圖１．３所示利用低....

圖１．２透射電鏡中探測器分布情況??

鐵電材料中新相的發(fā)現(xiàn)、缺陷的形成、結(jié)構(gòu)的變化等都對材料的性能起著關(guān)??鍵性的作用，因此可以利用透射電子顯微鏡對鐵電材料微結(jié)構(gòu)進行研究，進而揭??示其與性能的關(guān)聯(lián)。如圖１．３所示利用低倍明場像可以觀察到ＢＦ０薄膜中明暗??交替的條紋，接著用高分辨透射電子顯微術(shù)對條紋邊界進行觀察，通....

圖１．４?（ａ）?ＢＦＯ薄膜中Ｒ相區(qū)域的低倍形貌像（ｂ）?６７３?Ｋ時Ｔ相的低倍形貌相??（ｃ）溫度為３００?Ｋ時，面外晶格常數(shù)（■大約為４．０６?Ａ的Ｒ相的ＳＡＥＤ圖（ｄ）?６７３??Ｋ時，晶格常數(shù)ｃ大約為４．６５?Ａ的Ｔ相的ＳＡＥＤ圖ｆ４］??

于１９６９年，Ｍｉｃｈｅｌ和Ｋｕｂｅｌ等人通過Ｘ射線和中子衍射實驗測得了?ＢＦＯ??粉末的晶體結(jié)構(gòu)＆７］，實驗結(jié)果表明ＢＦＯ是一種具有三角扭曲的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，空??間群為／？３ｃ，晶體結(jié)構(gòu)如圖１．５所示岡。實驗得到ＢＦＯ的晶胞參數(shù)為ａ?＝＝?６?＝?ｃ?＝??５．６３４３?Ａ，?＜....

本文編號：3914853