几种典型铁电材料的太赫兹调制特性研究

发布时间：2019-09-20 20:49

【摘要】：太赫兹波与材料的相互作用是当下的研究热点,尤其是有关太赫兹波与铁电材料相互作用的研究还较少。本文主要研究了三种典型铁电材料和太赫兹波的相互作用过程:铁酸铋(BiFeO_3)在太赫兹波段的吸收特性以及锆钛酸铅(PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3)薄膜和钛酸钡(BaTiO_3)薄膜的太赫兹电光效应,为铁电材料在太赫兹电光器件的应用提供了实验基础。我们利用溶胶-凝胶法制备了铁酸铋多晶粉末,并表征了它的铁电特性。利用太赫兹时域光谱,我们发现铁酸铋在1.48 THz、2.16THz、2.78THz、3.35THz和3.79THz处存在明显的太赫兹吸收峰。我们利用多洛伦兹振子的伪谐振介电模型(pseudo-harmonic dielectric model)分析了吸收峰的成因。同时我们发现铁酸铋在太赫兹波段存在明显的旋光效应。我们利用脉冲激光沉积技术制备了锆钛酸铅和钛酸钡外延薄膜,并表征了它们的铁电特性。我们利用偏振分辨的反射式太赫兹时域光谱研究了这两种铁电薄膜的太赫兹电光效应。结果显示锆钛酸铅薄膜的折射率改变随着电场呈线性关系,是典型的Pockels效应,其一阶电光系数r_c=6.73×10~(-11) m/V;钛酸钡薄膜的折射率改变随着电场呈抛物线关系,是典型的Kerr效应,其二阶电光系数R_c=1.42×10~(-17)m2/V2。我们利用朗道-德文希尔热力学理论分析了这两种薄膜在太赫兹波段的电光效应的成因,并解释了它们表现不同电光效应的原因。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：B
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM221;O441.4

【参考文献】

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本文编号：2539003