鐵電薄膜與組分梯度鐵電薄膜的性能研究.pdf

1、鐵電薄膜由于具有良好的鐵電性、壓電性、熱釋電性以及非線性光學(xué)等特性，因此它在存儲(chǔ)器器件、感應(yīng)器件、微波器件以及光學(xué)器件等領(lǐng)域有著非常巨大的應(yīng)用前景，鐵電薄膜與鐵電塊體材料相比，有著顯著不同的物理性質(zhì)，這主要是因?yàn)閷?duì)于鐵電薄膜而言，應(yīng)力效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、退極化場(chǎng)效應(yīng)以及表面效應(yīng)等因素對(duì)鐵電薄膜性能有很大的影響。
　　組份梯度鐵電薄膜是功能梯度鐵電薄膜的一種，組分梯度薄膜不止具有單一組分的鐵電薄膜優(yōu)越的性能，它還具有功能梯度薄膜的一些獨(dú)

2、特的優(yōu)良的特性。與單一組分的鐵電薄膜相比，組分梯度薄膜具有一些顯著不同的性質(zhì)，這些性質(zhì)包括極化梯度、電荷偏移、以及巨熱電系數(shù)等，對(duì)出現(xiàn)這些性質(zhì)的起因的探討構(gòu)成了目前功能梯度薄膜研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。
　　因此，本論文在朗道德文希爾理論的框架內(nèi)對(duì)鐵電薄膜以及組分梯度鐵電薄膜的性能進(jìn)行研究，對(duì)鐵電薄膜性能的研究包括分析了鐵電薄膜自由能的組成，應(yīng)用與時(shí)間有關(guān)的金茨堡-朗道方程建立了鐵電薄膜的自由能模型，采用有限差分法對(duì)鐵電薄膜的性能進(jìn)行了模擬

3、，討論了無外電場(chǎng)時(shí)鐵電薄膜的自發(fā)極化隨應(yīng)力、外推長(zhǎng)度以及溫度變化的關(guān)系，模擬了不同厚度和不同應(yīng)力狀態(tài)下鐵電薄膜的電滯回線，分析和討論了尺寸效應(yīng)和退極化效應(yīng)對(duì)矯頑場(chǎng)和剩余極化的影響。
　　對(duì)組分梯度鐵電薄膜性能的研究包括分析了組分梯度薄膜自由能的組成，以及應(yīng)用與時(shí)間有關(guān)的金茨堡-朗道方程建立了梯度鐵電薄膜的自由能模型，采用與有限差分方法對(duì)組分梯度鐵電薄膜的性能進(jìn)行了模擬，討論了組分梯度以及溫度對(duì)極化梯度的影響，應(yīng)用一維的Possio