在器件微型化、需求多樣化、人類生產(chǎn)生活越來(lái)越追求人工智能化(Artificial Intelligence,AI)的現(xiàn)代生產(chǎn)生活中,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體、鐵電、鐵磁等單一功能材料已經(jīng)日漸不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要。科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展越來(lái)越迫切地需求同時(shí)具備多種功能于一體的材料。人們?cè)趥鹘y(tǒng)多鐵性材料的研究基礎(chǔ)上,對(duì)于薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得研究領(lǐng)域從以前單純的磁電耦合性能拓展電學(xué)性能、光學(xué)性能、熱學(xué)性能以及機(jī)械性能等。另一方面,拓?fù)浣^緣體材料以及具有強(qiáng)自旋-軌道耦合效應(yīng)的鈣鈦礦化合物材料等新奇材料發(fā)現(xiàn),使其在多鐵性質(zhì)與應(yīng)用,低能耗和高速晶體管,自旋電子學(xué)器件等方面都有著光明的應(yīng)用前景。基于以上背景,為了探索新的多功能器件,我們選擇了具有優(yōu)異鐵電、壓電性能的(1-x)PbMg_1/3Nb_2/3O₃-x PbTiO₃(PMN-PT)單晶作為襯底,在其上生長(zhǎng)Bi_2-xCr_xTe₃(x=0,0.07,0.14)拓?fù)浣^緣體薄膜,構(gòu)建了Bi_2-...

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)的界面耦合機(jī)制
        1.2.1 晶格應(yīng)變效應(yīng)
        1.2.2 界面電荷效應(yīng)
        1.2.3 交換偏置效應(yīng)
    1.3 薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)的研究進(jìn)展
        1.3.1 錳氧化物薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)
        1.3.2 鐵氧體薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)
        1.3.3 鐵磁金屬或合金薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)
        1.3.4 稀磁半導(dǎo)體薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)
        1.3.5 其它類薄膜/鐵電單晶異質(zhì)結(jié)
    1.4 Bi2Te₃的晶體結(jié)構(gòu)及其物性
        1.4.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 反弱局域化效應(yīng)
        1.4.3 Bi2Te₃的研究進(jìn)展
    1.5 SrIrO₃的晶體結(jié)構(gòu)及其物性
        1.5.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.5.2 自旋-軌道耦合效應(yīng)
        1.5.3 SrIrO₃的研究進(jìn)展
    1.6 鈮鎂酸鉛鈦酸鉛單晶(PMN-PT)
    1.7 本論文的研究意義和內(nèi)容
        1.7.1 本論文的研究意義
        1.7.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
        1.7.3 本論文的結(jié)構(gòu)
第二章 樣品的制備和性能表征
    2.1 樣品的制備
        2.1.1 脈沖激光沉積技術(shù)(Pulsed Laser Deposition,PLD)
        2.1.2 小型離子濺射儀
        2.1.3 放電等離子燒結(jié)技術(shù)(Spark Plasma Sintering,SPS)
    2.2 樣品的微結(jié)構(gòu)和成分表征
        2.2.1 X射線衍射儀(X-Ray Diffraction,XRD)
        2.2.2 透射電子顯微鏡技術(shù)(Transmission Electron Microscope,TEM)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)
        2.2.4 原子力顯微鏡技術(shù)(Atomic Force Microscope,AFM)
    2.3 樣品的物理性能表征
        2.3.1 宏觀鐵電性與壓電性能的測(cè)量
        2.3.2 綜合物性測(cè)量系統(tǒng)(Physical Property Measurement System,PPMS)
        2.3.3 超導(dǎo)量子干涉儀(Superconducting Quantum Interference Device,SQUID)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Bi_2-xCr_xTe₃/PMN-PT異質(zhì)結(jié)電磁性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品制備及基本性能表征
        3.2.1 樣品靶材的制備
        3.2.2 薄膜的制備和結(jié)構(gòu)表征
    3.3 BCT014薄膜電輸運(yùn)性能的原位調(diào)控
        3.3.1 界面電荷效應(yīng)對(duì)薄膜電學(xué)性能的影響
        3.3.2 金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變現(xiàn)象
        3.3.3 低溫電阻上翹現(xiàn)象
        3.3.4 界面電荷效應(yīng)對(duì)薄膜磁電阻的影響
    3.4 Cr的摻雜量對(duì)薄膜磁電阻效應(yīng)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 SrIrO₃/PMN-PT異質(zhì)結(jié)電磁性能研究
    4.1 引言
    4.2 樣品制備及結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 SrIrO₃陶瓷靶材的制備
        4.2.2 SrIrO₃薄膜的制備和結(jié)構(gòu)表征
    4.3 外加電場(chǎng)誘導(dǎo)的晶格應(yīng)變對(duì)薄膜電輸運(yùn)性能的調(diào)控
        4.3.1 晶格應(yīng)變效應(yīng)對(duì)薄膜電阻的影響
        4.3.2 逆壓電效應(yīng)和電場(chǎng)誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)相變對(duì)SrIrO₃薄膜電學(xué)性能的影響
        4.3.3 晶格應(yīng)變對(duì)薄膜磁電阻效應(yīng)的影響
    4.4 薄膜厚度對(duì)SrIrO₃/PMN-PT(001)異質(zhì)結(jié)電磁性能的影響
        4.4.1 薄膜厚度對(duì)SrIrO₃薄膜電學(xué)性能的影響
        4.4.2 薄膜厚度對(duì)SrIrO₃薄膜磁學(xué)性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本論文總結(jié)
    5.2 展望與建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3840124