Ba 0.8 Sr 0.2 TiO 3 /CoFe 2 O 4 异质结层状多铁复合薄膜的制备与性能
发布时间：2021-02-18 12:02
利用射频磁控溅射法在Pt（200）/TiO2/SiO2/Si（100）衬底上沉积Ba0.8Sr0.2TiO3/CoFe2O4异质结层状多铁磁电耦合复合薄膜。Ba0.8Sr0.2TiO3/CoFe2O4异质结复合薄膜为多晶,由钙钛矿Ba0.8Sr0.2TiO3相和尖晶石CoFe2O4相组成。复合薄膜表现为良好的铁电性和铁磁性共存。在测量磁场平行于样品表面情况下测得的复合薄膜的饱和磁化强度（Ms）、剩余磁化强度（Mr）值要大于在测量磁场垂直于样品表面时测得的Ms、Mr值。另外,复合薄膜具有直接的磁电耦合效应,磁电电压系数αE先随着偏置磁...
【文章来源】：功能材料. 2017,48(09)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１在Ｐｔ（２００）／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上的ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜ＸＲＤ图／
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分别为有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常数、电荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒高度、电场和绝缘体动态的介电常数。图３异质结复合薄膜的漏电流密度随偏置电场的变化关系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图４异质结复合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的变化关系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图５为异质结复合薄膜的介电常数（εｒ）和介电损耗（ｔａｎδ）随频率的变化关系（频率范围为４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。从图５可以看出，在低频时介电常数随频率的增加急剧下降，而在高频时介电常数几乎为一常数，这表明了介电色散。复合薄膜的介电常数和介电损耗在１ｋＨｚ时分别为２６６．２和１．３３７。复合薄膜低的介电常数可能是在异质结复合薄膜中的ＢＳＴ层和ＣＦＯ层薄膜之间形成了低介电常数界面层和由于晶格失配所造成的结构缺陷［１９－２０］。另外，复合薄膜高的介电损耗可能和界面有关的空间电荷和结构缺陷有关［１９，２１－２２］。２．３铁电性和铁磁性分析图６（ａ）和（ｂ）分别是纯ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜的电滞回线。明显的电滞回线说明纯ＢＳＴ薄膜与复合薄膜是铁电性的。纯ＢＳＴ薄膜的饱和极化强度（２Ｐｓ）、剩余极化强度（２Ｐｒ）、矫顽场（２Ｅｃ）值分别为３３．０，
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分别为有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常数、电荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒高度、电场和绝缘体动态的介电常数。图３异质结复合薄膜的漏电流密度随偏置电场的变化关系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图４异质结复合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的变化关系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图５为异质结复合薄膜的介电常数（εｒ）和介电损耗（ｔａｎδ）随频率的变化关系（频率范围为４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。从图５可以看出，在低频时介电常数随频率的增加急剧下降，而在高频时介电常数几乎为一常数，这表明了介电色散。复合薄膜的介电常数和介电损耗在１ｋＨｚ时分别为２６６．２和１．３３７。复合薄膜低的介电常数可能是在异质结复合薄膜中的ＢＳＴ层和ＣＦＯ层薄膜之间形成了低介电常数界面层和由于晶格失配所造成的结构缺陷［１９－２０］。另外，复合薄膜高的介电损耗可能和界面有关的空间电荷和结构缺陷有关［１９，２１－２２］。２．３铁电性和铁磁性分析图６（ａ）和（ｂ）分别是纯ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜的电滞回线。明显的电滞回线说明纯ＢＳＴ薄膜与复合薄膜是铁电性的。纯ＢＳＴ薄膜的饱和极化强度（２Ｐｓ）、剩余极化强度（２Ｐｒ）、矫顽场（２Ｅｃ）值分别为３３．０，
【参考文献】：
期刊论文
[1]四方铁电体PbFe0.5Nb0.5O3精细结构的第一性原理研究[J]. 王渊旭,钟维烈,王春雷,张沛霖. 物理学报. 2002(01)
本文编号：3039527
【文章来源】：功能材料. 2017,48(09)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１在Ｐｔ（２００）／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上的ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜ＸＲＤ图／
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分别为有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常数、电荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒高度、电场和绝缘体动态的介电常数。图３异质结复合薄膜的漏电流密度随偏置电场的变化关系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图４异质结复合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的变化关系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图５为异质结复合薄膜的介电常数（εｒ）和介电损耗（ｔａｎδ）随频率的变化关系（频率范围为４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。从图５可以看出，在低频时介电常数随频率的增加急剧下降，而在高频时介电常数几乎为一常数，这表明了介电色散。复合薄膜的介电常数和介电损耗在１ｋＨｚ时分别为２６６．２和１．３３７。复合薄膜低的介电常数可能是在异质结复合薄膜中的ＢＳＴ层和ＣＦＯ层薄膜之间形成了低介电常数界面层和由于晶格失配所造成的结构缺陷［１９－２０］。另外，复合薄膜高的介电损耗可能和界面有关的空间电荷和结构缺陷有关［１９，２１－２２］。２．３铁电性和铁磁性分析图６（ａ）和（ｂ）分别是纯ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜的电滞回线。明显的电滞回线说明纯ＢＳＴ薄膜与复合薄膜是铁电性的。纯ＢＳＴ薄膜的饱和极化强度（２Ｐｓ）、剩余极化强度（２Ｐｒ）、矫顽场（２Ｅｃ）值分别为３３．０，
其中，Ａ、ｑ、Φｂ、Ｅ和εｉ分别为有效Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ常数、电荷、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒高度、电场和绝缘体动态的介电常数。图３异质结复合薄膜的漏电流密度随偏置电场的变化关系Ｆｉｇ３Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｖｅｒｓｕｓａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图４异质结复合薄膜的ｌｏｇＪ－Ｅ１／２的变化关系Ｆｉｇ４ＴｈｅｌｏｇＪｖｅｒｓｕｓＥ１／２ｆｏｒｔｈｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｉｌｍ图５为异质结复合薄膜的介电常数（εｒ）和介电损耗（ｔａｎδ）随频率的变化关系（频率范围为４０Ｈｚ～１０ＭＨｚ）。从图５可以看出，在低频时介电常数随频率的增加急剧下降，而在高频时介电常数几乎为一常数，这表明了介电色散。复合薄膜的介电常数和介电损耗在１ｋＨｚ时分别为２６６．２和１．３３７。复合薄膜低的介电常数可能是在异质结复合薄膜中的ＢＳＴ层和ＣＦＯ层薄膜之间形成了低介电常数界面层和由于晶格失配所造成的结构缺陷［１９－２０］。另外，复合薄膜高的介电损耗可能和界面有关的空间电荷和结构缺陷有关［１９，２１－２２］。２．３铁电性和铁磁性分析图６（ａ）和（ｂ）分别是纯ＢＳＴ薄膜和ＢＳＴ／ＣＦＯ异质结复合薄膜的电滞回线。明显的电滞回线说明纯ＢＳＴ薄膜与复合薄膜是铁电性的。纯ＢＳＴ薄膜的饱和极化强度（２Ｐｓ）、剩余极化强度（２Ｐｒ）、矫顽场（２Ｅｃ）值分别为３３．０，
【参考文献】：
期刊论文
[1]四方铁电体PbFe0.5Nb0.5O3精细结构的第一性原理研究[J]. 王渊旭,钟维烈,王春雷,张沛霖. 物理学报. 2002(01)
本文编号：3039527
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