多層結(jié)構(gòu)鐵電系統(tǒng)的物理性質(zhì)研究.pdf

1、該文在橫場(chǎng)伊辛模型、朗道相變理論以及靜電場(chǎng)等理論的框架內(nèi),對(duì)鐵電薄膜、鐵電雙層膜、鐵電三明治結(jié)構(gòu)以及含有雜質(zhì)層的鐵電多層膜和含有偶極缺陷的二維偶極點(diǎn)陣系統(tǒng)等多層鐵電系統(tǒng)的相變、熱電、介電、電滯行為等物理性質(zhì)進(jìn)行了深入研究.主要內(nèi)容如下:(1)采用超越平均場(chǎng)理論計(jì)算了長(zhǎng)程相互作用對(duì)鐵電薄膜的物理性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)程相互作用的增強(qiáng)將使鐵電薄膜的居里溫度升高、臨界橫場(chǎng)增大、臨界尺寸下降.(2)我們首次在長(zhǎng)程相互作用的框架內(nèi),考察了界面對(duì)雙層膜

2、的熱電、介電等物理性質(zhì)的影響,且量子效應(yīng)的增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致鐵電雙層薄膜的熱電系數(shù)和介電極化率的某些峰的消失.我們對(duì)多態(tài)電滯回線的產(chǎn)生和消失作了更詳細(xì)的研究,發(fā)現(xiàn)量子效應(yīng)對(duì)多態(tài)電滯回線有重要影響,量子效應(yīng)的增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致多態(tài)電滯回線的消失.(3)我們應(yīng)用靜電場(chǎng)理論,推廣了鐵電雙層膜的熱電理論,給出了鐵電三明治結(jié)構(gòu)的有效熱電系數(shù),發(fā)現(xiàn)在界面層的熱電系數(shù)與上下兩層的熱電系數(shù)差異較大,且界面層的介電常數(shù)較小的情況下,三明治這種復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的有效熱電系數(shù)比

3、單一組份材料的熱電系數(shù)可以提高一到兩個(gè)數(shù)量級(jí).這在理論上對(duì)熱電器件的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義.(4)我們首次研究了無(wú)極化雜質(zhì)層對(duì)鐵電多層膜極化和介電極化率的作用.雜質(zhì)層的增厚會(huì)導(dǎo)致多層膜的極化和介電極化率的降低.(5)對(duì)具有偶極缺陷的鐵電系統(tǒng)的電滯行為的研究,我們不僅考慮了偏離平衡位置,取向可以隨外場(chǎng)的改變和熱擾動(dòng)而重新取向的偶極缺陷,還同時(shí)考慮了偶極極化取向固定的偶極缺陷,在兩維偶極子的點(diǎn)陣模型中,引入了上述兩種類型的偶極缺陷,利用Mon