铁电晶格一级相变与极化特性的光谱-显微学研究

发布时间：2024-03-26 05:09

　　物质结构和声子-电子耦合机制的研究以及相图的构建在凝聚态物理和材料科学研究领域具有基础的物理意义,结构特征直接决定了材料所具备的不同功能性和潜在应用。近年来,随着信息技术、微电子材料和半导体技术的飞速发展,“摩尔定律”极限引发了半导体和信息材料研究领域遭遇一系列瓶颈问题,这要求现在的半导体及相关新材料的研究务须实现纳米尺寸低维化、光电/压电转换效率高、机械性能优异、环境适应性强、化学性质稳定和时间稳定等多重要求的目标。然而,在探索具有优异物理特性的新材料系统的同时,诸多微电子领域的传统材料的物理结构等基本问题还未被彻底澄清,这一方面取决于对传统功能材料体系的可控制备和器件设计的完善研究,另一方面要求突破传统分析技术对该体系材料的微观和宏观结构以及物理特性的系统认识。本论文着眼于此,以具有新型环境友好型强机电耦合响应的K_0.5Na_0.5NbO₃体系为主要研究对象,基于实现原位光谱学和扫描探针显微成像(SPM)的耦合技术在揭示丰富的晶格结构细节和铁电极化特性等方面开展系统工作,提出了光谱学数据分析的新方法,设计了一套用于机电...

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1铁电体的多重性质与相应的主要应用领域

第一章绪论3好型铁电材料的复杂结构学问题和未来应用发展做一些贡献。论文第一章作为绪论，首先从铁电晶体概论、铁电相变的热力学理论和高空间分辨原位探测技术入手，重点介绍当今该领域仍然存在的相关科学问题，并阐述本文所研究目标和相关核心内容。1.1铁电晶体概论当物质晶格中原子构型使得正负....

图1-2（a）电介质晶体所属关系分类；（b）铁电体电滞回线（P-E曲线）；（c）钙钛矿型铁电晶胞在四方相、正交相和三角相的自发极化方向示意图[1,9]

华东师范大学博士学位论文4度的矢量。因为晶格中原子的相对位置和键长等特性会表现出温度依赖性，因此极化状态也会受到温度的影响，这种性质证明了铁电体具有热电性。随着温度的升高，正负电荷中心在一定条件下会重合，此时晶格不再呈现铁电相结构，而是顺电相，顺电相的自发极化为0。所有铁电体的非....

图1-3铌酸锂LiNbO3晶体处于（a）顺电相和（b）铁电相的结构示意图

第一章绪论7根据R.S.Weis等人对于LiNbO3结构的仔细研究表明：顺电相中Li实际上分布在氧平面或上或下的0.37位置，平均位置在氧平面内[13]。室温铁电相的Li和Nb沿c轴偏移量分别是0.44和0.26。图1-4钨青铜型铁电晶体晶胞沿c轴观察的结构示意图[14]。（三）....

图1-4钨青铜型铁电晶体晶胞沿c轴观察的结构示意图[14]

第一章绪论7根据R.S.Weis等人对于LiNbO3结构的仔细研究表明：顺电相中Li实际上分布在氧平面或上或下的0.37位置，平均位置在氧平面内[13]。室温铁电相的Li和Nb沿c轴偏移量分别是0.44和0.26。图1-4钨青铜型铁电晶体晶胞沿c轴观察的结构示意图[14]。（三）....

本文编号：3939413