分子铁电材料的极化特性与畴工程研究

发布时间：2021-05-25 16:18

　　铁电体具有自发极化,其方向可以通过施加反向的外部电场进行翻转。由于该材料在介电、热释电、压电、电光和铁电等方面表现出的优异性能,铁电体在铁电存储器、红外探测器、声表面波和集成光电器件等固态器件方面都有着非常重要的应用。尽管多年来科学家努力开发新的铁电材料,目前研究最多且应用最广泛的仍是无机陶瓷铁电体如钛酸钡（BTO）和锆钛酸铅（PZT）,它们具有优异的铁电性能。但是,这些材料往往含有对环境有害的重金属,并且通常需要高成本,高温处理和高能量消耗,这大大限制了它们的应用。作为替代或补充,分子铁电体具有低成本,重量轻,易加工,机械灵活性和环境友好等许多优点,近年来已被深入研究。因此,分子铁电材料一直是高新技术研究的前沿和热点领域之一。铁电极化的稳定性和翻转动力学是铁电物理学中最重要的几个问题之一,分子铁电体在考虑任何实际应用之前都应该对此进行深入地研究,只有这样才能更好地设计合成性能优良的分子基铁电体,以期取代无机铁电材料。通过分子设计与晶体工程,本论文合成了几个分子铁电体,利用压电力显微镜（PFM）对其铁电畴结构和畴动力学进行详细的分析和讨论,并且对其中两个铁电体的极化翻转性能进行了系统深... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 铁电体的概述
        1.2.1 铁电体的特征
        1.2.2 铁电体的电学光学性质
    1.3 铁电畴的检测
        1.3.1 铁电畴
        1.3.2 铁电畴的极化反转理论
        1.3.3 铁电畴的扫描力显微镜检测技术
    1.4 分子铁电体的发展历程
        1.4.1 初期阶段
        1.4.2 追求大Ps和高相变温度
        1.4.3 分子铁电薄膜
    1.5 本论文选题背景和研究内容
第二章 一个潜在的有机无机杂化摩擦发光铁电体
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 (Ph_3PO)_2MnBr_2 的晶体结构
    2.4 (Ph_3PO)_2MnBr_2 薄膜的铁电畴结构
    2.5 (Ph_3PO)_2MnBr_2 薄膜的铁电畴翻转
    2.6 (Ph_3PO)_2MnBr_2 晶体的摩擦发光
    2.7 本章小结
第三章 一个具有超快极化翻转的双极轴分子铁电薄膜
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 [Hdabco]ClO_4(dabco=二氮杂双环[2.2.2]辛烷)粉末样品的物理性质
    3.4 [Hdabco]ClO_4 薄膜的制备
    3.5 [Hdabco]ClO_4 薄膜的电滞回线测量
    3.6 [Hdabco]ClO_4 的铁电极化的DFT计算
    3.7 [Hdabco]ClO_4 薄膜的极化方向分析
    3.8 [Hdabco]ClO_4 薄膜的铁电畴观测
    3.9 [Hdabco]ClO_4 薄膜的局部极化翻转
    3.10 本章小结
第四章 一个具有最高居里温度和最快极化翻转的多轴分子铁电体
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 [Hdabco]ReO_4的Ⅱ相的空间群疑问
    4.4 [Hdabco]ReO_4 的三个相变和四个相
    4.5 [Hdabco]ReO_4 薄膜的制备
    4.6 [Hdabco]ReO_4 薄膜的电滞回线测试
    4.7 [Hdabco]ReO_4 薄膜的III相中的铁电畴翻转
    4.8 [Hdabco]ReO_4 薄膜的铁电畴观测
    4.9 [Hdabco]ReO_4 薄膜的II相中的铁电畴翻转
    4.10 本章小结
第五章 高铼酸奎宁环中室温铁电性和极化旋转的观测
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 高铼酸奎宁环[HQ]ReO_4的电滞回线测试
    5.4 [HQ]ReO_4 薄膜的制备
    5.5 [HQ]ReO_4 薄膜的电滞回线测试
    5.6 [HQ]ReO_4 的畴结构理论分析
    5.7 [HQ]ReO_4 薄膜的铁电畴结构分析
    5.8 [HQ]ReO_4 薄膜的铁电畴翻转
    5.9 [HQ]ReO_4 薄膜的非180°铁电畴翻转
    5.10 [HQ]ReO_4 的铁电极化的DFT计算
    5.11 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
博士期间已发表的部分学术论文


【参考文献】：
硕士论文
[1]纳米尺度铁电电畴结构及其运动的扫描力显微镜研究[D]. 曾慧中.电子科技大学 2005
[2]铁电畴的扫描力显微镜检测方法研究[D]. 李松霞.电子科技大学 2003



本文编号：3205640