版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、壓電、鐵電材料因具有優(yōu)異的力電耦合性能,而廣泛的應(yīng)用于各類微電子器件。近年來(lái),壓電響應(yīng)力顯微技術(shù)(PFM)已經(jīng)發(fā)展成為在納米尺度無(wú)損表征壓電、鐵電等極性材料的重要工具。但是,基于PFM的定量分析存在很大的困難,而且相應(yīng)的研究極富挑戰(zhàn)性。本論文主要針對(duì)PFM技術(shù)定量分析的相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究,包括導(dǎo)電探針與壓電材料間的電彈性場(chǎng)分析,壓電系數(shù)定量分析,靜態(tài)鐵電疇成像,以及PFM對(duì)納米尺度鐵電疇結(jié)構(gòu)分辨率分析?;诎l(fā)展的數(shù)值解耦方法和全耦合方法,
2、定量分析PFM中的力電耦合效應(yīng)。研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
第一,發(fā)展了數(shù)值解耦方法并提出了新的全耦合方法,用于分析導(dǎo)電 SPM探針與樣品間的電彈性場(chǎng)。首先,基于解耦格林函數(shù)理論,提出了數(shù)值積分方法,發(fā)展了現(xiàn)有的解耦格林函數(shù)方法。另外,通過(guò)空氣和壓電材料間的耦合作用,發(fā)展了一套新的力電全耦合方法。其次,基于這兩種方法我們分析了壓電材料內(nèi)的電彈性場(chǎng)分布。最后,針對(duì)不同幾何形狀的針尖,提出了全耦合方法的針尖模型。結(jié)果表明,電場(chǎng)和位
3、移場(chǎng)都具有高度的局域性和非均勻性,而且全耦合方法對(duì)應(yīng)的電勢(shì)在壓電材料半空間衰減更快,從而針尖附近電場(chǎng)較大,但是位移則相應(yīng)較小。不同針尖模型電場(chǎng)集中度不同,但是位移響應(yīng)與針尖模型無(wú)關(guān),而是取決于計(jì)算采用的是解耦方法,還是耦合方法。
第二,考慮PFM的接觸模式和非接觸模式,分析了壓電系數(shù)定量分析困難的原因,并提出了準(zhǔn)確定量分析壓電系數(shù)的兩種新方法。首先,考慮PFM測(cè)試為接觸模式,基于解耦方法和全耦合方法,分析了有效壓電系數(shù)與材料本
4、征參數(shù)的關(guān)系。其次,我們提出了PFM測(cè)試的非接觸模式,分析了有效壓電系數(shù)與測(cè)試條件的關(guān)系。最后,我們提出了兩種定量分析納米尺度壓電系數(shù)的新方法,即雙針頭測(cè)試方法和反演優(yōu)化材料參數(shù)方法。結(jié)果表明,有效壓電系數(shù)與材料本征電彈性常數(shù)和測(cè)試條件密切相關(guān),甚至具有非線性關(guān)系,使得定量分析壓電系數(shù)非常困難。然而,我們提出的雙探針?lè)椒ê头囱輧?yōu)化方法都能實(shí)現(xiàn)對(duì)分析壓電系數(shù)的準(zhǔn)確定量分析。
第三,基于解耦格林函數(shù)方法,發(fā)展分區(qū)數(shù)值積分方法,分析
5、了PFM技術(shù)對(duì)非均勻靜態(tài)鐵電疇結(jié)構(gòu)的成像。以180度疇、90度疇和復(fù)雜鐵電疇為例,分析了極化非均勻性對(duì)PFM振幅和相位響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,PFM位移響應(yīng)取決于材料內(nèi)部三維的極化分布,因而重構(gòu)三維鐵電疇結(jié)構(gòu),則必需已知 VPFM和LPFM的振幅和相位響應(yīng)。
第四,基于相位響應(yīng),分析了PFM對(duì)納米尺度鐵電疇結(jié)構(gòu)的分辨率。我們分別以180度面外疇和90度疇,以及180度面內(nèi)疇為例,分析了疇界響應(yīng)半寬與針尖半徑關(guān)系,進(jìn)而分析VPFM
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 納米尺度鐵電電疇結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)的掃描力顯微鏡研究.pdf
- 鐵電疇納米尺度壓電變形的定量分析.pdf
- 鐵電駐極體材料的力電耦合分析及其光電耦合應(yīng)用研究.pdf
- 鐵電材料非線性力電耦合關(guān)系研究.pdf
- pbzr,0.30ti,0.70o,3鐵電薄膜的制備和納米尺度鐵電疇的研究
- PZT、PVDF鐵電材料力電耦合性能的鼓包法測(cè)試分析.pdf
- pb(zrlt030gttilt070gt)olt3gt鐵電薄膜的制備和納米尺度鐵電疇的研究
- 納米尺度薄膜力——熱耦合場(chǎng)下屈曲實(shí)驗(yàn)分析及熱疲勞的研究.pdf
- 晶界及晶粒取向?qū)﹁F電多晶材料力電耦合特性的影響.pdf
- 納米尺度薄膜力—熱耦合載荷下屈曲的實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 利用原子力顯微鏡在納米尺度上研究蛋白質(zhì)的力電效應(yīng).pdf
- 微納米尺度磷酸鐵鋰正極材料的制備及改性.pdf
- 鐵電材料納米尺寸和表面效應(yīng)及其性能與應(yīng)用研究.pdf
- 一維壓電納米材料的光力電耦合性能.pdf
- 智能材料懸臂梁的力-電耦合場(chǎng)分析.pdf
- 納米壓印技術(shù)在鐵電薄膜材料上的應(yīng)用.pdf
- 基于UAFM技術(shù)的材料彈性性質(zhì)納米尺度測(cè)量研究.pdf
- 鐵電納米材料的電熵效應(yīng)研究.pdf
- 多重鐵性復(fù)合材料的力、電、磁耦合機(jī)理及性能研究.pdf
- 梁式壓電換能器的力電耦合分析.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論