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等特性，因此它在存儲器器件、感應器件、微波器件以及光學器件等領域有著非常巨大的應用前景，鐵電薄膜與鐵電塊體材料相比，有著顯著不同的物理性質，這主要是因為對于鐵電薄膜而言，應力效應、尺寸效應、退極化場效應以及表面效應等因素對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

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，這些性質包括極化梯度、電荷偏移、以及巨熱電系數等，對出現這些性質的起因的探討構成了目前功能梯度薄膜研究領域的重點。
　　因此，本論文在朗道德文希爾理論的框架內對鐵電薄膜以及組分梯度鐵電薄膜的性能進行研究，對鐵電薄膜性能的研究包括分析了鐵電薄膜自由能的組成，應用與時間有關的金茨堡-朗道方程建立了鐵電薄膜的自由能模型，采用有限差分法對鐵電薄膜的性能進行了模擬

3、，討論了無外電場時鐵電薄膜的自發(fā)極化隨應力、外推長度以及溫度變化的關系，模擬了不同厚度和不同應力狀態(tài)下鐵電薄膜的電滯回線，分析和討論了尺寸效應和退極化效應對矯頑場和剩余極化的影響。
　　對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，以及應用與時間有關的金茨堡-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組分梯度鐵電薄膜的性能進行了模擬，討論了組分梯度以及溫度對極化梯度的影響，應用一維的Possio