ABO3型低維鐵電材料在不同外場下的疇變觀測.pdf

1、隨著制備技術的進步和微電子集成技術的飛速發(fā)展，低維鐵電材料以其在存儲器中的重要應用而得到廣泛關注。NBT基的鐵電薄膜材料以其優(yōu)異的壓電、鐵電以及無毒性等特性在鐵電存儲器(FARM)的應用上有著廣泛前景。基于鐵電材料的鐵電存儲器中，隨著材料維度和尺寸的減小器件的存儲密度的提高以及基本物理性能都會得到相應的改善，這其中，一維鐵電納米纖維已成為了未來鐵電存儲器材料的重要選擇，并有希望完善薄膜材料的缺陷從而更大程度的擴展鐵電材料的應用前景。與此

2、同時，利用實驗手段研究鐵電材料的電疇演化在外場下的疇變翻轉具有十分重要的意義。
　　本論文選取具有ABO3型鈣鈦礦結構的(Na0.85K0.15)0.5Bi0.5TiO3(NBKT15)鐵電薄膜和一維BaTiO3(BTO)鐵電納米纖維為研究對象，分別利用壓電力顯微鏡(PFM)觀測了外加電場、外加力場下NKBT15鐵電薄膜的疇變演化以及在外加電場作用下BaTiO3鐵電納米纖維的疇翻轉過程。主要內容如下：
　　(1)利用金屬有機

3、物分解法(MOD)制備了LaNiO3(LNO)底電極，并在LNO底電極和Pt底電極上分別制備了結晶度良好的NBKT15薄膜。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等表征手段對NKBT15鐵電薄膜進行了基本表征，然后利用壓電力顯微鏡(PFM)技術觀測了沉積在不同底電極上的NKBT15薄膜在不同外加電場、外加力場下的的疇翻轉。結果表明：沉積在LNO底電極上的NKBT15薄膜比沉積在Pt底電極上的NKBT15薄膜具有更好的結晶度

4、、更好的鐵電性能和更小的漏電流。沉積在LNO基底上的NKBT15薄膜比沉積在Pt基底上的NKBT15薄膜在外加電場下更易實現(xiàn)疇翻轉。NKBT15薄膜在外加電場的作用下會發(fā)生90°的疇翻轉和180°的疇翻轉；在單個力載荷的作用下會發(fā)生90°的疇翻轉，同時晶粒也會發(fā)生與力載荷掃描方向一致的變形。
　　(2)利用溶膠凝膠法與靜電紡絲相結合的方法制備了BTO納米纖維，經500、600、700和800℃退火后獲得了不同溫度下的BTO一維納米