鐵電材料是一種功能材料,其具有的優(yōu)異電學和光學性能孕育出了它廣闊的應用前景。電疇翻轉是鐵電材料顯示宏觀非線性本構行為的微觀物理機制,鐵電疇的取向直接決定著鐵電材料的物理性質和應用方向,而電疇翻轉后不同取向鐵電疇體積分數(shù)的變化則直接與鐵電材料及其器件的效率和穩(wěn)定性掛鉤。因此,確定鐵電材料的疇取向及其體積分數(shù)（分布特性）對鐵電器件工程至關重要。多鐵性材料作為一種特殊的鐵電材料,除具有鐵電性外,還兼具有鐵磁性等其他鐵性序參量,上述鐵性序參量之間的磁電耦合效應為高性能電子器件的設計提供了新的自由度。電磁振子作為多鐵性材料一類新的元激發(fā),被認為是多鐵性材料動態(tài)磁電耦合效應的特有產物,其通常指的是磁振子中包含有鐵電序參量的漲落。電磁振子蘊含著豐富而有趣的物理現(xiàn)象,厘清其物理特性及產生機制,對追溯多鐵性材料動態(tài)磁電耦合效應的起源具有重要意義。飛秒激光因具有脈沖超短、峰值功率及電場強度高和光譜較寬等優(yōu)點,是近年來激光科學發(fā)展起來的最強有力的新工具之一。飛秒激光探測技術作為一種全光學探測方法,更具有非接觸、非破壞、效率和靈敏度極高等優(yōu)點,可直接用于研究材料的物理性能及微觀機制�；诖�,本論文將從建立鐵電... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１鐵電材料的電滯回線圖［１４］??２??

?第１章緒論???向，可以將鐵電材料的鐵電疇分為ｃ疇和ａ疇兩大類，其中，ｃ疇和ａ疇??的極化方向分別垂直和平行薄膜表面，且ｃ疇和ａ疇可以組合成多種樣式??的９０°疇和１８０°疇。根據(jù)鐵電疇的微觀形狀可將鐵電疇分為條狀疇、薄片??狀疇和指紋狀疇等等。事實上，鐵電材料的鐵電疇類型很大部分與材料的??晶體結構有關系，如圖１．２所示為ＢａＴｉ０３（ＢＴ０）晶體的相變過程圖。當ＢＴＯ??屬于立方相時，其為順電結構，沒有鐵電疇；當ＢＴＯ屬于四方相，且自發(fā)??極化沿＜１〇〇＞時，其具有９０°疇和１８０°疇；當ＢＴＯ屬于斜方相，且自發(fā)極??化沿＜１１〇＞時，ＢＴＯ具有９０°疇、１８０°疇、６０°疇和１２０°疇；而當ＢＴＯ屬于??菱方相，且自發(fā)極化沿＜１１１＞時，ＢＴＯ具有１８０°疇、７１°疇和１０９°疇…］。??Ｎｏｎ－ｐｏｌａｒ?＜１００＞?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?＜１１０＞?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?＜１１１＞?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ??ｃｕｂｉｃ?ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ?ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ?ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?１２０°Ｃ?ｒ〇〇１］?５°Ｃ?－９０°Ｃ?［ｉｌｌ］??ａ??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）?（ｄ）??圖１．２?ＢａＴｉＯｄｓ體的相變過程％??１．１．３鐵電材料疇分布特性定量分析的重要性??分布在中文字典中的定義指的是－定地區(qū)或區(qū)域內的散布，鐵電材料??疇分布指的是鐵電疇在晶粒中的散布怡況。鐵電疇的結構、類型和大�。�??終都直接反映在鐵電材料的疇分布上。鐵電材料的疇分布不僅與鐵電材料??的性質與器件的應用方向和效率有關系，還與鐵電材料疇反轉或背翻轉后??的疲勞、保持性和穩(wěn)定性

性能的調控。??２０／８０?３０／７０?４０／６０?５２／４８??（ａ）?＜ｃ丨?．１零??３００?ｎｍ??（６）６００＾?（ｆ＞?，２ｆｌｒｉ＾￣￣｜?丨??丨＿?＿蘆??１?■?－?■?？?■???１．?１?－１２０?Ｌ＊￣．Ｔ?ｉ?＿＿ｉ＿＿．＿＿＿．＿ｉ—．—，＿．＿＿ｉ—ｋ??－２０?０?２０?４０?－１８００－１２００?－６００?０?８００?１２００?１８００??Ａｐｐｌｉｅｄ?ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｆｉｅｌｄ?（ｋＶ／ｃｍ）??圖１．３?（ａ－ｄ）不同鋯鈦比ＰＮＺＴ外延薄膜的壓電力顯微鏡振幅圖：（ａ）?２０／８０，??（ｂ）?３０／７０，?（ｃ）?４０／６０?和（ｄ）?５２／４８；?（ｅ）壓電性能圖；（ｆ）鐵電性能圖［２２］??接下來，Ｘｕ［２３］等人用脈沖激光沉積系統(tǒng)（ＰＬＤ）制備了?１５０ｎｍ的（００１）、??（１１０）和（１１１）三個不同取向的四方相ＰｂＺｒｏ．２Ｔｉｏ．８０３?（ＰＺＴ）薄膜。研究發(fā)現(xiàn)不??同取向的ＰＺＴ薄膜具有完全不同的鐵電疇結構，如圖１．４?（ａ）－（ｃ）所示。（００１）??取向ＰＺＴ薄膜具有面外疇ｆ和面內疇ｉｆ和尸２■，且其面外疇的數(shù)量占大多??數(shù)，遠遠要比面內疇的數(shù)量多。（１０１）取向的ＰＺＴ薄膜同樣也具備三種不同??類型的疇結構，與薄膜平面呈４３．６°的面外疇尸，＋，夾角為６９°的面內疇條紋??Ｐ２＋和斤以及沿４３．６°分布的面內疇；同樣的，其面外疇的數(shù)量占大多數(shù)，??遠比面內疇的數(shù)量要多。（１１１）取向的ＰＺＴ薄膜，其鐵電疇結構呈現(xiàn)出完全??不同的圖案。該樣品的原始疇由高密度的納米疇組成，其結構是復雜且亞??穩(wěn)態(tài)的，疇的平均大小為４

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[4]基于太赫茲時域光譜的檢測技術研究[D]. 曹丙花.浙江大學 2009
[5]基于太赫茲時域光譜技術的生物分子和農藥分子的檢測技術研究[D]. 顏志剛.浙江大學 2008

碩士論文
[1]單相多鐵和復合多鐵材料的磁電特性研究[D]. 李真宇.山東大學 2016
[2]Z掃描測量材料光學非線性系數(shù)的研究[D]. 鐘海.北京化工大學 2007
[3]鐵電疇的掃描力顯微鏡檢測方法研究[D]. 李松霞.電子科技大學 2003



本文編號：3407030