铁电
- 我国科学家成功研发弹性铁电材料
出一种兼具弹性与铁电性的新型高分子铁电材料，有望解决传统铁电材料在制造柔性可穿戴设备时难以保持性能稳定的问题。2023 年8 月4日，相关论文发表于《科学》杂志。“铁电材料可用在计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声呐设备等电子产品中，也是我们日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料。”论文通信作者之一、中国科学院宁波材料所研究员胡本林表示，铁电材料是一种绝缘性的多功能材料，具备高介电常数、压电性、热电性和电制冷性等特性，这些特性使其可被用于
传感器世界 2023年8期2023-10-28
- 压力作用下KNbO3相变行为的分子动力学研究
021）0 引言铁电材料由于具有优异的介电性、压电性、热释电性、铁电性且具有光电效应与声光效应，受到了广泛关注，并在铁电存储器、红外探测器及光学传感器等方面具有十分重要的应用。近年来，由于铁电材料存在极化强度与温度和电场的有效耦合，发现铁电材料在相变温度附近具有很大的电卡效应，铁电材料被认为是下一代固态制冷器件的理想选择。为了发展对环境友好且更加廉价高效的冷却技术，大量的电卡制冷器件应用研究已经被报道［1-2］。由于极化强度与应变梯度之间的耦合作用，发现铁
河南科技 2023年18期2023-10-17
- 铁电材料首次制成“橡皮筋”
压电元件等领域的铁电材料，如果获得橡皮筋一样的弹性，有望让传感器造型多变、手机更易弯曲折叠。8月4日，国际学术期刊《科学》刊登了中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队的科研成果——在全球率先研发出兼具弹性回复与铁电性的新型高分子铁电材料，有效解决传统铁电材料难以在大形变下保持稳定性能的难题，填补弹性铁电材料领域的空白。铁电材料受到拉伸容易失灵“铁电材料是一种神奇的绝缘性功能材料，表面自带电荷，没有外加电场时，这些电荷处于无序状态。”该
科学导报 2023年56期2023-09-09
- 铁电异质结光催化剂的研究进展
因素[2-5]。铁电材料是指在一定温度范围内可自发极化，而且极化方向在电场作用下可反转的一类材料。铁电材料特有的自发极化所形成的退极化电场可充当光催化反应过程中分离光生电子—空穴对的内电场，有利于抑制电子—空穴的复合，近年来已成为光催化领域的研究热点[6-10]。 但是，作为典型的电介质材料，铁电材料的带隙通常较宽 （如：BaTiO3约为3.1 eV[11]、PbTiO3约为3.2 eV[12]、KNbO3约为3.07 eV[13]），对 可 见光几乎无吸
有色金属科学与工程 2022年5期2022-12-04
- 镉基杂化晶体的介电相变和蓝白光致发光双重特性
(东南大学，分子铁电科学与应用江苏省重点实验室，有序物质科学研究中心，南京211189)Multifunctional materials with both photoluminescence and phase transition properties,as a new type of photoelectric materials,possess great potential applications in solar cells,sensors
无机化学学报 2022年10期2022-10-10
- La0.67 Sr0.33 Mn O3/PbZr0.4 Ti0.6 O3/La0.67 Sr0.33 Mn O3外延铁电电容器物理性能
高的居里温度,在铁电随机存储器[1-2]、场效应器件[3-4]、热释电器件[5-6]等领域具有广泛的应用前景.铁电随机存储器的核心是铁电电容器,研究发现,Pt用作PZT 电容器的电极时,PZT 电容器会随着极化翻转次数的增加出现明显疲劳现象.在极化翻转过程中,Pt会夺取界面处PZT 薄膜中的氧,导致PZT 薄膜界面处出现氧空位,氧空位会钉扎PZT 薄膜铁电畴的翻转[7-8],因此,以Pt为电极的PZT 电容器不适合制备铁电存储器.进一步研究发现La0.5S
河北大学学报（自然科学版） 2022年4期2022-08-31
- 几种范德瓦耳斯铁电材料中新奇物性的研究进展*
100190)铁电材料因具有电场可调的自发极化,在各类功能器件中有着广泛的应用.受器件小型化发展趋势的影响,二维范德瓦耳斯铁电材料及其层状母体块材成为了铁电领域的重点研究对象之一.近年来,研究人员已经制备出了数种二维范德瓦耳斯铁电材料,并通过理论计算与实验结合的方法发现这些材料及其母体块材具有许多优良的、新奇的物理性质.本文主要介绍近年来几种范德瓦耳斯铁电材料的一些研究进展,包括体相范德瓦耳斯材料CuInP2S6 的新奇物性的理论预测与实验证实,以及两类
物理学报 2022年12期2022-07-19
- 铁电纳米颗粒相变中的尺寸效应
30013)随着铁电纳米颗粒合成技术的快速进展，现在人们已经具有控制颗粒的形状和尺寸的能力，从而加快了新一代高度可调电活性复合材料的研发过程。最近，Caruntu等[1]做了一个开创性的工作，即成功地制造出了球形和立方体颗粒，后者具有锋利和倾斜的边缘。如果将这些铁电颗粒以有序或无序的方式嵌入到各种介电质中，将会产生一些意想不到的功能特性[2-3]。因为这些功能特性在母体铁电化合物或其他纳米相(如薄膜)中并不存在，所以了解和控制这些功能特性是非常重要的。例如
科学技术与工程 2022年5期2022-02-28
- 铁电材料的疲劳失效行为
性质的晶体称之为铁电体. 铁电体为降低体系总能量会在晶体内形成自发极化取向各不相同的微区, 同一个微区内所有晶胞的自发极化方向相同, 这样的微区称之为铁电畴(Tagantsev et al. 2010). 在超过矫顽电场(Ec)的外加电场作用下, 经过新畴的出现、发展以及畴壁的移动, 铁电畴的自发极化矢量发生翻转; 当撤出外场后, 晶体内会有剩余极化(Pr). 在这一过程中, 晶体总的极化强度(P)随电场强度(E)的变化构成电滞回线, 如图1所示.图1大多
力学进展 2021年4期2021-12-21
- 外延PbZr0.2Ti0.8O3 薄膜负电容的应变调控*
究者关注的问题,铁电负电容效应的发现为其提供了一种解决方案.应变工程作为调控铁电薄膜物理性能的有效手段已经被广泛研究.但是应变对铁电负电容调控的相关机理并不清楚.本文通过Landau-Khalatnikov 方程模拟了应变场和温度场对PbZr0.2Ti0.8O3 铁电薄膜负电容的影响.研究表明,瞬态负电容的产生伴随着极化的翻转,在一定温度下压应变有助于铁电负电容的稳定,而在张应变下铁电极化翻转较快,负电容效应持续时间较短.但是,增加的压应变会导致对应的矫顽
物理学报 2021年18期2021-10-08
- 铁电材料光伏机理及其光伏性能的调控机制
现罗息盐材料具有铁电性以来，人们开始了铁电材料的研究。铁电材料具有特有的自发极化电畴可翻转的物理性能，广泛用于太阳能电池、光电探测器、电容器和光催化等方面[2-5]。由于晶体结构不对称，正负电荷中心不重合，钙钛矿型铁电体具有在一定温度下可以保持相对稳定的极化状态，且极化方向受外加极化场调控的优异特性，成为多年来的研究热点[6-9]。传统铁电体和半导体的性质截然不同，近年来，研究者们对铁电材料做了一些改进，使其具有类似半导体的光伏和光催化性质。铁电材料是热门
机械工程材料 2021年6期2021-04-08
- 一种通过3D打印制备具有周期性孔结构的PZT铁电陶瓷的方法
性孔结构的PZT铁电陶瓷的方法，包括：（1）将PZT粉体和粘结剂分散于溶剂中，得到PZT浆料;（2）利用绘图软件设计得到具有周期性孔分布结构的陶瓷坯体模型;（3）按照所述陶瓷坯体模型，通过打印针头将PZT浆料挤出成纤维状后，进行逐层打印和干燥，形成具有周期性孔结构的陶瓷坯体;（4）将所得陶瓷坯体经排胶和烧结，得到所述具有周期性孔结构的PZT铁电陶瓷。申请号：2020108304570
佛山陶瓷 2021年1期2021-03-02
- Dielectric, Ferroelectric and Piezoelectric Properties of Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 Ternary Ceramics near Morphotropic Phase Boundary
附近组分的介电、铁电和压电性能郭霖1,2, 乔显集2, 李修芝2, 龙西法2, 何超2(1. 福建师范大学 化学与材料学院, 福州 350117; 2. 中国科学院 福建物质结构研究所, 光电材料化学与物理重点实验室, 福州 350002)铅基复合钙钛矿铁电材料广泛应用于机电传感器、致动器和换能器。二元铁电固溶体Pb(Ni1/3Nb2/3)O3- PbTiO3(PNN-PT)由于其在准同型相界(MPB)区域具有优异的压电、介电性能而备受关注。然而较大的介电
无机材料学报 2020年12期2021-01-05
- 不同表面层铁电薄膜的相变理论研究
10)0 引 言铁电材料因具有好的电学性质，有望应用于动态随机存储器、电容器、超声探测器、变频器、表面声波器件，以及薄膜型压电马达等领域，尤其作为高容量存储器和非制冷红外探测器的理想材料[1-4]，铁电薄膜长期以来受到各国学者的极大关注。随着金属和功能薄膜制备技术的不断创新和进步，铁电薄膜及铁电集成器件逐步走向实用化和产业化，为铁电薄膜的大规模应用提供了条件。PbZrTiO3(锆钛酸铅)等一批功能铁电薄膜具有介电常数高、电致伸缩效应大、疲劳特性佳、响应快、
人工晶体学报 2020年9期2020-10-20
- 铁电液晶光电模式及其应用
13-14]等。铁电液晶由于具有手性特性的液晶分子构成的近晶C相，具有优异的电光特性，可同时满足快响应、低功耗、高透过率、高对比度等需求。铁电液晶，在20世纪80年代因Clark和Lagerwall提出的表面稳定型(surface stabilized ferroelectric liquid crystal，SSFLC)光电模式而被熟知[15]，之后又因其微秒级响应和双稳态等优异特性而被广泛研究[16-17]。然而，对取向条件的敏感依赖性导致其大规模应用
液晶与显示 2020年7期2020-07-21
- 温度对铁电隧道结隧穿电阻效应的影响
热门的话题之一是铁电隧道结(FTJs)[2-4]．所谓铁电隧道结，即是两个电极夹一层超薄铁电层的三明治结构.该结构的特性是其电阻大小与其中铁电薄膜层的极化取向有关：当极化方向发生改变时，其电阻也会发生改变，即极化反转引起电阻反转．铁电隧道结的这种特性被称为隧穿电阻(TER)效应．因此，铁电隧道结中铁电层的两个极化取向对应高、低两种阻态，可分别代表“0”和“1”两个逻辑态，从而可实现二进制数据的存储．以铁电隧道结为存储单元的新型存储器由于量子隧穿效应而具有非
湖北大学学报(自然科学版) 2020年4期2020-07-15
- 稀土发光铁电薄膜的研究进展*
径. 把稀土掺杂铁电材料与稀土发光相结合， 还可拓展出铁电材料的新性能， 比如， 选择合适的稀土元素掺入钛酸铋铁电材料， 可使之在保持较好的铁电性能的同时， 又显示良好的发光性能. 近年来， 这类在氧化物铁电材料中由于稀土离子掺杂产生光致发光特性的研究引起了人们的关注， 有望研制集成发光铁电器件. 本文简要介绍了稀土发光铁电材料的研究状况， 重点介绍我们在稀土发光铁电薄膜方向的研究进展. 我们的研究表明， 稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜同时具有较好的发光特性和铁电
物理学报 2020年12期2020-07-04
- 铁电材料中的极性拓扑结构*
应变等作用下， 铁电材料中也会出现自发的极性拓扑畴结构， 同时表现出新的铁电相结构和丰富的物理性能. 本文总结了铁电纳米结构、铁电薄膜和铁电超晶格中的极性拓扑畴结构类型及其形成机理， 分析了这些极性拓扑结构与铁电、压电、介电、光电性能之间的关联， 并分别讨论了铁电材料中极性拓扑结构的整体拓扑相变调控和单个极性拓扑结构的外场调控， 最后展望了极性拓扑结构未来的可能研究方向.1 引 言铁电材料在室温下存在非挥发性的铁电自发极化， 外加电场可以改变极化方向. 局
物理学报 2020年12期2020-07-04
- HfO2基铁电场效应晶体管读写电路的单粒子翻转效应模拟*
法搭建了氧化铪基铁电场效应晶体管读写电路, 研究了单粒子入射铁电场效应晶体管存储单元和外围灵敏放大器敏感节点后读写数据的变化情况, 分析了读写数据波动的内在机制.结果表明: 高能粒子入射该读写电路中的铁电存储单元漏极时, 处于“0”状态的存储单元产生的电子空穴对在器件内部堆积, 使得栅极的电场强度和铁电极化增大, 而处于“1”状态的存储单元由于源极的电荷注入作用使得输出的瞬态脉冲电压信号有较大波动; 高能粒子入射放大器灵敏节点时, 产生的收集电流使处于读“
物理学报 2020年9期2020-05-16
- 中科院研发低维半导体技术：纳米画笔“画出”各种芯片
材料表面覆盖一层铁电薄膜，使用纳米探针施加电压在铁电材料表面进行扫描，通过改变对应位置铁电材料的性质来实现对二维材料性质的精准操控。当设计好器件功能后，科研人员只需发挥想象，使用纳米探针“画笔”在铁电薄膜“画布”上画出各种各样的电子器件图案，利用铁电薄膜对低维半导体材料物理性质的影响，就能制成所需的器件。实际操作中，“画笔”是原子力显微镜可任意移动的纳米探针。（中科院网站）
军民两用技术与产品 2020年3期2020-04-07
- 一种新的铁电材料将揭示半导体的新功能
转，这种性质称为铁电。它同时显示出一种不对称性，称为手性，即一种使两个不同的对象（如左右手）彼此镜像但不能叠加的属性。伦斯勒理工学院材料科学与工程学的副教授Jian Shi认为，铁电和手性的这种独特结合是有利的，当与材料的导电性结合时，这两个特性都可以实现其他电、磁或光学特性。“我们在这里所做的就是为铁电材料配备额外的功能，使其能够以从前不可能的方式具有可控功能”，Jian Shi说。伦斯勒理工学院材料科学与工程学的助理教授Ravishankar Sund
家电科技 2020年2期2020-02-19
- 铁电负电容场效应晶体管器件的研究
atta提出了用铁电材料来置换传统栅介质的概念，此后有许多学者的研究表明,采用铁电负电容结构的负电容场效应晶体管(NCFET)可以突破60 mV/dec的热力学限制[1-4]。对于一个新型器件的研究，模型的建立是关键环节。Girish Pahwa等[5]基于金属/铁电/金属/介质层/硅(MFMIS)结构的NCFET结合标准的BSIM6的本征金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)的模型推导出了NCFET的模型; Hyunjae Lee等[6]通过半解析的方式
压电与声光 2019年6期2019-12-17
- SOI铁电负电容晶体管亚阈值特性研究
M FETs)和铁电负电容场效应晶体管(NCFET)[3]，其SS小于物理极限值60 mV/dec。负电容场效应晶体管将铁电薄膜集成到栅极叠层中，被认为是实现超陡SS的一种有前途的方法[4]。本文主要研究的是铁电负电容场效应晶体管，通过在传统金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的栅上引入铁电材料，利用铁电材料的负电容效应产生的电压放大效应使晶体管沟道中表面电位被放大，从而实现SS的降低。本文设计了一种基于绝缘体上硅(SOI)结构的NCFET，利用T
压电与声光 2019年5期2019-10-22
- 二维铁电材料ABP2X6内在极高的负泊松比
张春梅，聂亦涵，杜爱军昆士兰科技大学科学与工程学院，化学物理与机械工程系，澳大利亚，昆士兰州，布里斯班 40011 IntroductionNegative Poisson’s ratio (NPR) materials, known as auxetic materials, behave expansion instead of contraction under tension, which have attracted intensive rese
物理化学学报 2019年10期2019-10-14
- 飞秒脉冲激光辐照FRAM诱发的毁伤效应及热演化
1-2］。目前，铁电存储器的信息存储单元已加工至深微米尺度，在空间电离辐射环境下铁电存储器表现出易受电荷和温度改变的敏感特性的影响［3-4］。2008 年，Zanata等［5］对Ramtron公司的铁电存储器FM18L08进行了X射线作用下的总剂量效应研究，结果表明，在X射线辐照试验中，当对上电条件下的芯片进行辐照时，在280 krad(Si)时该存储器的功能出现了错误;2010年，NASA在发射的FASTSAT卫星上搭载了 Ramtron公司的512 k
发光学报 2019年6期2019-06-14
- 氧空位缺陷对PbTiO3铁电薄膜漏电流的调控∗
)1 引 言基于铁电材料的铁电存储器具有读写速度快、抗疲劳性能好及能耗低等优点,被认为是新型信息存储器备选之一[1,2].相比于块体材料,铁电薄膜性能更优良、更易向实用化方向发展,因此引起了物理、化学、材料等学科的关注[3−8].研究表明:能被薄膜极化、畴壁、晶格缺陷等调控的漏电流极大地影响着薄膜的电学性质[9−16].传统认为增加薄膜厚度或者加入新的薄膜层如氧化镁层等将大幅降低漏电流,但这又不利于器件的小型化(特别是纳米级器件制备).研究发现,实验条件对
物理学报 2018年18期2018-10-26
- 钙钛矿型氧化物非常规铁电研究进展∗
引 言晶体和薄膜铁电材料可用于制作压电、光伏、信息存储和换能传感等电子器件[1,2],而对于铁电性的研究也拓宽了人们对对称性破缺等基本效应的认知,促进了新奇物相与相关物理机制的研究进程[3−8].铁电与铁磁两种铁性有序共存的磁电耦合多铁材料近年来一直备受关注,因其具有磁电耦合效应有望实现基于电控磁的低功耗电子器件[9,10],甚至对利用凝聚态物质对高能粒子物理与宇宙学的理解也有潜在的启示和帮助[11].然而,能够在实际应用中取得颠覆性突破的材料并未被真正开
物理学报 2018年15期2018-09-06
- 多场耦合下PLZT陶瓷光致电场效应及其应用*
些优点使PLZT铁电陶瓷在微光机电系统中具有广阔的应用前景。铁电材料PLZT陶瓷在紫外光源照射下可产生非常高的光生电压,比晶体电子禁带宽度Eg高2个～4个数量级,被称为反常光生伏特(Anomalous Photovoltaic)效应。自从反常光生伏特效应被发现以来,众多学者对其机制、数学模型、影响因素以及应用做了广泛的研究。1983年,Brody等人利用RC充电电路模型模拟PLZT陶瓷电极间光生电场的变化规律,然而并没有指出反常光生伏特效应机理[5];20
传感技术学报 2018年6期2018-07-27
- NBT-KBT100x铁电薄膜机电耦合性能
000）1 引言铁电材料是具有较为明显的电致伸缩效应。这类材料被广泛应用于传感器、致动器、伺服系统等领域[1-3]。据报道，铁电材料在一定成分下存在准同相界，这种成分附近的材料其机电耦合系数以及压电效应都要优于其余组分的材料[3,4]。NBT-KBT100x陶瓷和NBT-KBT100x[4]薄膜在其准同相界附近的铁电压电性和电致伸缩性能都被报道过。店址伸缩性能对提高微传感器的传感性能，尤其是灵敏度方面具有重要意义。NBT-KBT100x薄膜是一种无铅的铁电
信息记录材料 2018年8期2018-07-05
- 高应变率下多孔未极化PZT95/5铁电陶瓷的非线性力学行为*
PZT95/5)铁电陶瓷处于铁电相与反铁电相相界附近，具有丰富的相结构、外场诱导畴变和相变特性[1]。在外加电场作用下，PZT95/5铁电陶瓷容易被极化，而且撤除电场后仍然保留较强的剩余极化强度。在冲击波加载下，极化PZT95/5铁电陶瓷发生相变而去极化，从而迅速释放表面束缚的电荷，在外电路中产生脉冲高电流或高电压[2]。因此，PZT95/5铁电陶瓷常被用来制备小巧但高功率的脉冲电源，在工业和国防科技领域具有广泛的应用前景[3]。针对冲击波加载下PZT95
爆炸与冲击 2018年4期2018-07-03
- (1-x)Sr2Bi4Ti5O18-xBiFeO3复合铁电薄膜的制备及性能研究
成工业的发展，对铁电材料的低工作电压、小型化、集成化的要求逐渐提高，寻找良好的铁电薄膜材料成为集成铁电学发展的关键。铁电存储器材料在要求较高的剩余极化强度，良好的抗疲劳性和热稳定性基础上，还要求低的漏电流、与半导体集成技术相兼容的制备温度以及无环境污染等。如今被用作铁电存储器材料的主要有铋层状钙钛矿材料和ABO3型钙钛矿材料。其中ABO3型材料中最具有代表性如锆钛酸铅(PZT)[1]，虽然具有优良的铁电性能，但其中含有的铅元素不符合环境友好型发展的要求。目
陶瓷学报 2018年1期2018-03-22
- 极化状态与方向对单轴压缩下Pb(Zr0.95Ti0.05)O3铁电陶瓷畴变与相变行为的影响∗
i0.05)O3铁电陶瓷畴变与相变行为的影响∗蒋招绣1)王永刚1)†聂恒昌2)刘雨生3)1)(宁波大学,冲击与安全工程教育部重点实验室,宁波 315211)2)(中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050)3)(中国工程物理研究院流体物理研究所,绵阳 621900)(2016年7月20日收到;2016年10月27日收到修改稿)利用数字图像相关性分析方法发展了全场应变光学测量技术,并原位实时测量了准静态单轴压缩下铁电PZT95/5陶瓷试件的轴向应变和横向
物理学报 2017年2期2017-08-01
- 冲击波作用下Pb(Zr0.95Ti0.05)O3∗铁电陶瓷去极化后电阻率动态特性
0.05)O3∗铁电陶瓷去极化后电阻率动态特性伍友成 刘高旻 戴文峰 高志鹏†贺红亮 郝世荣 邓建军(中国工程物理研究院流体物理研究所,绵阳 621900)(2016年10月30日收到;2016年11月26日收到修改稿)在冲击波压力作用下,极化Pb(Zr0.95Ti0.05)O3(PZT95/5)铁电陶瓷会发生铁电-反铁电相变失去极化,由于冲击波压力高、作用时间短,伴随材料去极化相变出现的瞬态电导特性难以准确测试.本文建立了新的实验方法,采用脉冲电容器作为
物理学报 2017年4期2017-08-01
- Ca、Bi掺杂Ba0.67Sr0.33TiO3陶瓷弛豫特性研究
T陶瓷呈现显著的铁电弛豫行为，且随着掺杂量的增加，介电峰弥散程度和弛豫强度逐渐增强.Ba0.67Sr0.33TiO3陶瓷；掺杂；铁电弛豫在许多介电材料中，会在不同频率范围呈现出介电驰豫现象，这主要是由材料不同类型的物理或化学缺陷决定的. 因为通常在对材料的改性过程中，往往由于特殊的热处理过程、离子取代、添加剂影响以及晶界本身特征等原因使材料产生一些本征或非本征异质缺陷. 缺陷范围可从微观结构缩小至纳米结构，再到单个晶胞，最后缩小至原子振动，因此，从低频(1
分析测试技术与仪器 2017年2期2017-06-24
- CBS玻璃掺杂铁电/铁磁复合材料性能研究
001。关键词：铁电/铁磁复合材料；LTCC；CBS玻璃；磁性能；介电性能随着信息技术的高速发展，电子系统对小型化和集成化的要求越来越高，这使得无源集成和无源/有源混合集成技术面临挑战。近几年，LTCC（低温共烧陶瓷）技术作为一种先进的三维互联封装技术得到了更加广泛的应用，针对LTCC材料多元化和系列化的研究也逐渐成为一个热点。另一方面，铁电/铁磁复合材料因其具有优良的介电性能和磁性能，在无源集成、抗电磁干扰、器件小型化等领域有很大的潜力。BaTiO3/N
科技风 2017年6期2017-05-30
- Mn掺杂SmFeO3的电性能研究
Mn掺杂对样品的铁电性能以及介电性能的影响。结果发现样品的铁电居里温度随着掺杂量的升高而逐渐降低。掺Mn以后样品的漏电流增大，因此我们未能测量到样品的铁电性能。多铁材料是集合磁性能和电性能于一身的新型材料，它们之间广泛的存在着耦合作用，有着非常重要的研究价值[1]。例如，用多铁材料作为记录介质，可以实现高速率的读写过程；另一方面，利用铁电性和磁性之间的耦合，来实现两者之间的相互调控，可以为器件的设计增加一个额外的自由度。众所周知，锰酸盐由于其奇特的物理性质
课程教育研究·新教师教学 2016年29期2017-04-10
- 相场模拟斜切基底界面应力集中对PbTiO3薄膜畴翻转的影响
1105)为提高铁电薄膜的电性能，建立了一个相场理论模型,系统研究了斜切基底对铁电薄膜电畴结构及电学性能的调控机理。利用该模型，分别研究了PbTiO3在平面基底和倾角为2°，4°，6° SrTiO3斜切基底上的电学性能。模拟结果表明：生长在斜切基底上的铁电薄膜中的应力分布、电畴结构及畴翻转不同于生长于平面基底上的铁电薄膜。在斜切基底的束缚作用下，铁电薄膜内靠近斜切台阶处产生了应力集中，产生的非均匀应变是改变铁电薄膜性质的主要因素。在台阶高度固定的情况下，P
现代应用物理 2016年3期2016-11-14
- 不同锆锡比对PLZST铁电陶瓷相变行为的影响
锡比对PLZST铁电陶瓷相变行为的影响曾涛1, 罗伟2, 张红玲3, 李健1, 漏琦伟1(1.上海电力学院 环境与化学工程学院, 上海200090; 2.上海船舶研究设计院 设计一部, 上海201203;(3.中国科学院过程工程研究所 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室, 北京100190)对不同锆锡比的Pb0.97La0.02(Zr0.12+xSn0.7-xTi0.18)O3铁电陶瓷的铁电和相变行为进行了系统的研究,阐明了组成和温度对PLZST铁电陶瓷的
上海电力大学学报 2016年4期2016-10-18
- 基于热开关的铁电制冷新结构及数值模拟
3)基于热开关的铁电制冷新结构及数值模拟李海波 姜 倩 徐小农 卢定伟(南京大学物理学院 南京 210093)针对以往铁电制冷方式的不足提出了一种基于热开关的铁电制冷模型的新结构并进行了相关数值计算。此结构中片状铁电材料与片状热开关紧密平行排列，构成模型的基本结构。热开关分‘开’和‘关’两种可控状态，其开状态的热导率远高于关状态的热导率。系统工作时铁电材料片按奇偶位置分别加电场与去电场，每半周期交换。模拟计算涉及铁电材料单元数以及系统不同温跨下的制冷系统性
低温工程 2016年5期2016-06-01
- 钙钛矿型铁电材料电子结构及物理性质探讨
1700钙钛矿型铁电材料电子结构及物理性质探讨阮朝帅 贵州工程应用技术学院 贵州毕节 551700钙钛矿型铁电材料是目前应用较为普遍的一类功能材料。若想实现对铁电性的合理运用及其新功能的挖掘，都需要对其内在本质进行深入研究，而其本质问题还是现阶段相关专家学者需要主要研究的重点问题。本文就钙钛矿型铁电材料电子结构及物理性质进行了研究探讨。钙钛矿型铁电材料；电子结构；物理性质0 前言铁电材料是目前在热电摄像技术，信息存储、压电点火等方面普遍运用的一种材料，具有
电子制作 2016年10期2016-01-01
- MFMIS铁电电容器的模型改进
04）MFMIS铁电电容器的模型改进孙 静,李延平,施晓蓉,李 立,田 莉（湖南工程学院电气信息学院，湖南湘潭,411104）为了考虑铁电薄膜的历史电场效应，本文结合偶极子转换理论和MOS电容器的半导体物理理论，提出了一种描述MFMIS电容器电学性能的改进模型。利用该模型，模拟了铁电薄膜的极化强度-电压(P-E)特性和MFMIS电容器的电容-电压(C-V)特性，并与实验结果进行了对比。模拟结果与实验结果符合较好。本改进模型可被推广应用至MFMIS结构类器件
电子测试 2015年23期2015-12-20
- 温度对铁电薄膜极化反转的影响
712)0 引言铁电薄膜的极化反转长期以来是一个热点课题，因为它可能为将来的纳米电子存贮器及逻辑装置提供可观的途径［1］。在实验上和理论上，有很多关于铁电薄膜的极化反转特性的报道。实验上，Mitoseriu等人［2］研究了室温下不同尺寸的BaTiO3铁电陶瓷的极化反转特性。结果表明随着尺寸的减小反转时间也随之减小。Yanase［3］等人利用两步沉积技术观察了异质外延BaTiO3薄膜的尺寸效应。即使铁电薄膜厚度减小到12 nm 时，在异质外延BaTiO3中仍
大庆师范学院学报 2015年3期2015-05-25
- 铁电功能材料及其应用研究
062）0 引言铁电材料是一类具有自发极化Ps(spontaneous polarization)，而且自发极化矢量可以在外电场作用下反转的电介质，这类材料的主要特征之一是具有铁电性，即电极化强度与外电场之间具有电滞回线的关系，同时还表现出其他特性如：压电效应、热释电效应、电光效应、声光效应、非线性光学效应以及铁电畴的开关效应等。铁电材料的发展经历了三个重要阶段：20 世纪20-30年代，以水溶性铁电单晶为代表；40－70年代，以铁电陶瓷为代表；70年代以
科技视界 2014年9期2014-06-13
- 锡酸铅对铌镁酸铅-钛酸铅铁电陶瓷性能的影响
言铅基复合钙钛矿铁电材料在位于准同型相界(MPB)附近由于具有近似能量的多极化方向[1]和各极化的不稳定性[2-4]导致了优异的压电性能,因而广泛应用于压电执行器、超声传感器、声纳等[1,5-8].众所周知,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN)拥有大的介电常数,并在-10 ℃附近存在弥散相变[9-10].为了提高压电性能,PMN用于合成具有MPB结构的复合钙钛矿铁电体.因此,合成含有PMN的多组分的钙钛矿铁电体成为开发新材料的一种途径[9,11-14
湖北大学学报(自然科学版) 2013年4期2013-11-20
- 铁电薄膜漏电流的应变调控*
益春1 引言由于铁电材料具有压电、电光、声光、热释电、光折变和高介电系数等优良特性,铁电材料在铁电随机存取存储器(FRAM)、动态随机存储器(DRAM)、高介电常数电容器、声学器件、热释电探测器等多功能器件具有广泛的应用.特别值得提出的是,由于铁电薄膜材料具有很稳定的化学性能和抗辐射性能强等优点,纳米尺度铁电材料在非易失性FRAMs中具有潜在应用前景.随着薄膜制备技术的发展,在研究铁电薄膜材料的过程中,研究人员发现铁电薄膜比块体材料性能更优良、更容易向实用
物理学报 2013年6期2013-09-25
- 参数修改对铁电薄膜相变性质的影响*
泛应用，一直以来铁电薄膜都是实验制备和理论研究的热点之一[1-3].迄今为止，对铁电薄膜的理论研究主要有两种方法：一种是采用朗道-德文希尔的唯象理论[4-9]，另一种是采用微观理论的横场伊辛模型[10-13].横场伊辛模型通常被用来描述有序—无序型铁电体的相变，现在已被成功地应用于对铁电薄膜相变性质的研究，比如BaTiO3和SrTiO3薄膜[2,3].薄膜中存在的尺寸效应和表面效应都会显著地影响它的相变性质.因为横场伊辛模型不能被精确地求解，导致许多近似方
物理学报 2013年11期2013-02-25
- 锆钛酸铅95/5薄膜的介电性能与弛豫特征
化曲线，该曲线在铁电-顺电转变以及反铁电-铁电转变这两个特征温度附近出现异常，结合材料反铁电-铁电-顺电相变的微观结构变化规律对此现象进行了讨论.溶胶－凝胶;反铁电－铁电相变;介电谱;普适弛豫定律0 引言锆钛酸铅95/5(PZT95/5)材料由于其锆钛比处于铁电－反铁电相附近，具有反铁电性质，并且其在外场条件下能够发生反铁电－铁电转变，产生不同于其他PZT材料的特殊性能，被广泛应用于高效换能器，传感器等领域［1－3］.文献［4，5］报道了PZT95/5块体
武汉工程大学学报 2012年3期2012-11-09
- 铁电薄膜的介电性质
712)0 引言铁电薄膜一直以来被人们广泛地研究，因为其可以应用于动态随机存取存储器、薄膜传感器、微波设备和红外探测器等[1]。当这些器件的尺寸减小时，表面和尺寸效应对薄膜的应用起了决定性的作用，这主要是由于长程相互作用在铁电材料中起了重要作用。而晶格动力学研究是认识铁电材料性质的本质，因为软模联系于铁电相变。最近，在实验上，铁电薄膜的晶格动力学已经用不同的技术进行了研究，如红外线椭圆偏光法[3]、太赫时域分光镜[4]和拉曼光谱[5]等。这些研究揭示了铁电
大庆师范学院学报 2012年6期2012-09-25
- 铁电材料的研究进展
京210093)铁电材料的研究进展殷 江1，袁国亮2，刘治国1(1.南京大学现代工程与应用科学学院固体微结构物理国家重点实验室，江苏南京210093)(2.南京理工大学材料科学与工程学院，江苏南京210093)铁电材料的优秀电学性能孕育了它广阔的应用前景，其电子元件有着集成度高、能耗小、响应速度快等众多优点。而且目前研究者将铁电材料同其它技术相结合，使新诞生的集成铁电材料性能更为优秀。介绍了铁电材料的发展历史和当前的研究概况。详细描述了几种铁电材料的性能特
中国材料进展 2012年3期2012-01-19
- 人工复合铁电多层膜热释电性质的理论研究
142）人工复合铁电多层膜热释电性质的理论研究陈辉，成泰民，陈思群（沈阳化工大学 数理系，辽宁 沈阳 110142）建立3种具有不同相变温度的铁电材料垂直于极化方向复合而成的铁电薄膜的理论模型，在ginzburg-landau-devonshire（GLD）唯象理论的框架下展开研究，同时引入局域分布函数来描述不同材料间过渡层的性质，主要研究了复合铁电薄膜的热释电性质.通过改变3种不同铁电材料的复合方式，计算了铁电多层膜内部的极化强度分布、相变温度及热释电系
河北大学学报（自然科学版） 2011年6期2011-12-09
- 科学家揭秘铁电材料的光电机制
科学家揭秘铁电材料的光电机制美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及加州大学伯克利分校的研究人员揭开了铁电材料在光照条件下产生高压电的秘密。该研究发表在《物理评论快报》上。铁电材料是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。科学家已经了解到铁电材料的原子结构可以使其自发产生极化现象，但至今尚不清楚光电过程是如何在铁电材料中发生的。如果能够理解这一光电机制并应用于太阳能电池，将能有
中国材料进展 2011年9期2011-02-14
- 人工复合铁电薄膜的相变性质研究
阳110142)铁电体早在20世纪40年代就引起物理学界和材料学界的关注，但由于大块铁电晶体材料不易薄膜化，与半导体和金属不相兼容，未能在材料和信息领域扮演重要角色.自20世纪80年代中期以来，由于薄膜制备技术的发展，基本扫除了制备高质量铁电薄膜的技术障碍.特别是随着铁电薄膜制备技术的一系列突破，制备组分繁多、结构多样化的人工复合铁电薄膜逐渐成为高新技术研究的前沿和热点之一，铁电多层膜的实验研究和理论研究都非常活跃.铁电薄膜可以做成铁电存储器，铁电功能梯度
沈阳化工大学学报 2011年2期2011-01-24
- 自由边界条件下的温度梯度铁电薄膜的极化性质研究
条件下的温度梯度铁电薄膜的极化性质研究陈 辉, 成泰民, 陈思群(沈阳化工大学数理系,辽宁沈阳 110142)在平均场近似下,采用横场 Ising模型研究自由边界条件下的温度梯度铁电薄膜的极化性质.当温度梯度铁电薄膜采用自由边界条件时,薄膜受热导致晶格沿极化方向膨胀使得赝自旋相互作用系数发生变化,因此,赝自旋相互作用系数应作为坐标的函数.研究表明:考虑赝自旋相互作用系数的变化后,温度梯度铁电薄膜的极化强度和相变温度都较不考虑赝自旋相互作用系数变化的情况有所
沈阳化工大学学报 2010年3期2010-09-14