鐵電材料是具有自發(fā)極化且能在外電場的作用下實現(xiàn)極化方向反轉(zhuǎn)的重要的功能材料,由于具有高密度、低功耗、超快響應(yīng)速度等優(yōu)勢,在非易失性存儲器,傳感器和光學電子器件等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。隨著微電子的高速發(fā)展,對器件微型化和高集成化的要求越來越高,人們對納米尺度的鐵電特性進行了越來越深入的研究。掃描探針顯微技術(shù)是表征納米尺度鐵電特性的重要手段之一。隨著表征技術(shù)的日益成熟,除基礎(chǔ)的鐵電特性表征以外,微區(qū)電學輸運特性、表面電荷和電勢等物理特性的測試極大的豐富了掃描探針顯微技術(shù)的可研究范圍。本文主要利用掃描探針顯微技術(shù)圍繞傳統(tǒng)及新型鐵電體鐵電特性對多種材料體系中的鐵電-類鐵電行為,錳酸鉍薄膜中的二階憶阻特性以及基于鐵電/二維異質(zhì)結(jié)器件的低維導電疇壁展開了全面深入的研究,主要內(nèi)容包括以下三個部分:1.利用掃描探針顯微鏡區(qū)分鐵電-類鐵電行為的新方法:（1）利用電場反轉(zhuǎn)后相位圖的相位差以及振幅圖的鐵電疇壁信息可以實現(xiàn)對鐵電-類鐵電行為的基本區(qū)分（2）通過觀察相位的保持特性可以進一步區(qū)分鐵電-類鐵電行為（3）改變交流電壓的大小觀測相位回線的是否消失可以區(qū)分極化反轉(zhuǎn)速度較快的鐵電材料與非鐵電材料的鐵電-類... 

【文章來源】：華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

鐵電發(fā)展史簡表

華東師范大學博士學位論文 晶胞里都存在固有的電偶極子，則稱這種在無外電場作用下存在的電極化現(xiàn)象為自發(fā)極化。而具有自發(fā)極化特性的晶體通常被稱為極性晶體。若該自發(fā)極化在一定溫度范圍內(nèi)，能夠隨外加電場方向的改變而改變，則稱這種晶體為鐵電體。而當溫度達到某個臨界溫度后晶體會從順電相變?yōu)殍F電相，此時我們稱該臨界溫度為居里溫度（TC），該相變?yōu)殍F電相變。

華東師范大學博士學位論文12人們更多討論的是鐵電相變對應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)變化，這是因為鐵電自發(fā)極化的出現(xiàn)往往與晶體結(jié)構(gòu)和對稱性的關(guān)系十分緊密，換句話說在一定程度上可以根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)對新鐵電體進行預言。[118]1.2.2.鐵電相變根據(jù)鐵電體的定義，鐵電體的鐵電性只存在于居里溫度TC以下，此時晶體所處的相稱為鐵電相；當溫度超過居里溫度時，鐵電體的自發(fā)極化就會消失，不再具有鐵電性，此時這種不再具有鐵電性的晶體就被稱為順電體，所處的相為順電相。晶體在順電相與鐵電相之間的轉(zhuǎn)變?yōu)殍F電相變。那么，為什么會出現(xiàn)鐵電相變呢？對于鐵電相變出現(xiàn)的解釋，人們分別從宏觀與微觀兩個角度進行了理論探索，如圖3所示。圖3鐵電相變的理論研究框架通常情況下，鐵電相變屬于結(jié)構(gòu)相變。從宏觀角度來看，結(jié)構(gòu)相變的基礎(chǔ)理論是朗道理論。[119]朗道將對稱破缺引入到相變理論，認為相變是可以用序參量（用來描述與物理性質(zhì)有關(guān)的有序化程度和伴隨對稱性質(zhì)的參量）來描述的。如果在居里溫度以上該序參量消失，居里溫度以下出現(xiàn)，那么就會發(fā)生相變。朗道理論最早

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低維鐵電材料研究進展[J]. 胡婷,闞二軍.  物理學報. 2018(15)



本文編號：3439276