ABO3型低維鐵電材料在不同外場(chǎng)下的疇變觀測(cè).pdf

1、隨著制備技術(shù)的進(jìn)步和微電子集成技術(shù)的飛速發(fā)展，低維鐵電材料以其在存儲(chǔ)器中的重要應(yīng)用而得到廣泛關(guān)注。NBT基的鐵電薄膜材料以其優(yōu)異的壓電、鐵電以及無(wú)毒性等特性在鐵電存儲(chǔ)器(FARM)的應(yīng)用上有著廣泛前景。基于鐵電材料的鐵電存儲(chǔ)器中，隨著材料維度和尺寸的減小器件的存儲(chǔ)密度的提高以及基本物理性能都會(huì)得到相應(yīng)的改善，這其中，一維鐵電納米纖維已成為了未來(lái)鐵電存儲(chǔ)器材料的重要選擇，并有希望完善薄膜材料的缺陷從而更大程度的擴(kuò)展鐵電材料的應(yīng)用前景。與此

2、同時(shí)，利用實(shí)驗(yàn)手段研究鐵電材料的電疇演化在外場(chǎng)下的疇變翻轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。
　　本論文選取具有ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的(Na0.85K0.15)0.5Bi0.5TiO3(NBKT15)鐵電薄膜和一維BaTiO3(BTO)鐵電納米纖維為研究對(duì)象，分別利用壓電力顯微鏡(PFM)觀測(cè)了外加電場(chǎng)、外加力場(chǎng)下NKBT15鐵電薄膜的疇變演化以及在外加電場(chǎng)作用下BaTiO3鐵電納米纖維的疇翻轉(zhuǎn)過(guò)程。主要內(nèi)容如下：
　　(1)利用金屬有機(jī)

3、物分解法(MOD)制備了LaNiO3(LNO)底電極，并在LNO底電極和Pt底電極上分別制備了結(jié)晶度良好的NBKT15薄膜。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段對(duì)NKBT15鐵電薄膜進(jìn)行了基本表征，然后利用壓電力顯微鏡(PFM)技術(shù)觀測(cè)了沉積在不同底電極上的NKBT15薄膜在不同外加電場(chǎng)、外加力場(chǎng)下的的疇翻轉(zhuǎn)。結(jié)果表明：沉積在LNO底電極上的NKBT15薄膜比沉積在Pt底電極上的NKBT15薄膜具有更好的結(jié)晶度

4、、更好的鐵電性能和更小的漏電流。沉積在LNO基底上的NKBT15薄膜比沉積在Pt基底上的NKBT15薄膜在外加電場(chǎng)下更易實(shí)現(xiàn)疇翻轉(zhuǎn)。NKBT15薄膜在外加電場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生90°的疇翻轉(zhuǎn)和180°的疇翻轉(zhuǎn)；在單個(gè)力載荷的作用下會(huì)發(fā)生90°的疇翻轉(zhuǎn)，同時(shí)晶粒也會(huì)發(fā)生與力載荷掃描方向一致的變形。
　　(2)利用溶膠凝膠法與靜電紡絲相結(jié)合的方法制備了BTO納米纖維，經(jīng)500、600、700和800℃退火后獲得了不同溫度下的BTO一維納米