利用压电力显微镜研究PMN-30%PT单晶体中铁电畴的结构及其演变(英文)

本文总结了我们近年来利用压电力显微镜(PFM)研究PMN 30%PT单晶体中铁电畴的结构及其演变的结果。选择PMN-30%PT晶体是因为该组分在超声传感器等应用方面具有最大的潜力。铁电畴的观察是基于反压电现象;具体来讲就是当交变电场通过原子力显微镜探针加到晶体表面时,会引起晶体表面的起伏振荡,而锁相放大器可以解出该振荡信号的振幅和相位角;其中振幅衬度反映了压电系数d_(33)的大小,而相位衬度则反映了铁电畴的极化方向。文中介绍了平面内以及垂直平面的PFM成像技术,并演示了影响畴的图像的一些因素,其中包括静电荷效应,表层效应和机械抛光的影响。本文还利用有限元模型对PFM成像原理进行了模拟分析。着重研究了晶体中铁电畴的尺寸分布,畴与晶体取向,时间和温度的相关性,以及畴的演变过程。     

YMnO_3薄膜的铁电行为及其纳米尺度铁电畴的研究

六方YMnO_3是一种特殊的多铁性材料,因其具有介电常数低、单一极化轴、无挥发性元素等特点,在磁电领域具有独特的优势,但目前关于YMnO_3薄膜的铁电性特别是畴结构的研究相对较少.本文采用溶胶-凝胶法在Si(100)基片上制备了多铁性YMnO_3薄膜,利用掠入射X-射线衍射、原子力显微镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,用压力显微镜(PFM)技术研究了纳米尺度畴结构及微区电滞行为,并通过I-V,P-E曲线进一步研究了薄膜的漏电流和宏观电滞行为.结果表明,该薄膜为六方钙钛矿结构,YMnO_3晶粒大小均匀并且结晶性较好,薄膜表面粗糙度为7.209 nm.PFM图显示出清晰的电畴结构,结合典型的微区振幅蝴蝶曲线和相位电滞回线,证实该YMnO_3薄膜具有较好的铁电性.由于受内建电场的作用,振幅曲线和相位曲线都向正向偏移,表现出非对称特征.该薄膜的漏电流密度低于10~(-6)A·cm~(-2),因而其电滞回线基本能够达到饱和.     

铁电畴夹层结构中声致发光的探讨

由4mm铁电半导体构成的铁电180°畴夹层结构,在超声波的激发下有铁电畴层波产生。铁电畴层波的电势场使电子和空穴不断地分离与复合而辐射光脉冲,将超声波能量转化为光能。调节超声波,可改变光脉冲的强度和周期。     

变温扫描力显微镜在材料微区物性研究中的应用

文章简要地介绍了一种由自制微型薄膜电阻加热台和商用扫描力显微镜构成的变温扫描力显微镜系统,获得的样品最高温度达215℃。运用该系统对铁电和铁磁辏随温度的演变进行了研究,在TGS单晶和人工磁化的高密度软磁盘磁记录材料中分别到了居里点附近发生的铁电－顺民及铁磁－顺磁相变。文中还介绍了变温扫描力镜在其他材料领域的微区物性研究中应用的可能性。     

最高熔化温度对GdBaCuO单畴块材生长及磁悬浮性能的影响

采用熔融织构生长工艺结合冷籽晶法,通过调整最高熔化温度,成功制备出直径53mm的GdBCO单畴超导块材.不同高温下淬火坯体的XRD图谱表明,提高最高熔化温度对Gd123相的充分熔解和大单畴的生长具有重要意义.最高熔化温度对块材的磁悬浮性能有重要影响,最高温度偏低不利于熔体中气体排出,制成的单畴存在大量孔洞,使磁悬浮力下降;适当提高最高熔化温度,可减少单畴内部的孔洞,使材料致密从而提高磁悬浮力.     

Y2Ba4CuWOx掺杂对单畴YBCO块材微观结构及超导性能的影响

为了研究掺杂Y-W2411(Y2Ba4CuWOx)对单畴YBCO超导块材磁通钉扎能力的影响.应用顶部籽晶-熔融织构法(TS-MTG)制备出了掺杂纳米Y-W2411的单畴块材.通过实验发现不同量的掺杂会对样品的宏观形貌及磁悬浮力产生不同的影响.当掺杂量x≤8时,样品基本可以生长成单畴的超导块材,且样品的磁悬浮力随着Y-W2411掺杂量的增加先增大后减小.当x=2wt%时,样品磁悬浮力最大.样品的电镜扫描结果(SEM)表明成功地在Y-123(YBa2Cu3O7)基体中嵌入了Y-W2411粒子.     

CORRELATION BETWEEN MORPHOLOGY AND MECHANICAL PROPERTIES OF DIFFERENT STYRENE/BUTADIENE TRIBLOCK COPOLYMERS: A SCANNING FORCE MICROSCOPY STUDY*

The morphology of different styrene/butadiene (SB) block copolymers with triblock architectures was investigated using tapping mode scanning force microscopy (SFM). Comparative analysis of the morphology of the samples at the polymer/substrate interface of solution-cast films and in bulk was performed. It was found that, besides the total phase volume ratio, the interfacial structure between the incompatible chains determines the phase morphology and mechanical properties of the investigated block copolymers. The asymmetric SBS triblock copolymer (φ_ps( 74 vol%) forms, as expected, a cylindrical morphology with hexagonally packed polybutadiene (PB) cylinders in the polystyrene (PS) matrix. Depending on the interfacial structure, block configuration, and the hard/soft phase ratio, other triblock copolymers (φ_ps( 74 vol% and 65 vol%) show lamellae and randomly distributed PS cylinders in a random styrene/butadiene copolymer S/B matrix, respectively.

     

能量耗散技术探索液态物质结构的新进展

本文介绍了近期用能量耗散方法探索液态物质结构及其动力学行为的新进展。其中液态物质包括了金属及其合金的熔融态，以及高分子聚合物的溶液和熔融态。该方向的研究工作虽才开始，但已显示出能量耗散技术的广阔应用前景。     

铁基K0.8Fe2-ySe2体系的单晶生长与结构研究

本文报道了采用自助溶剂法对不同组分K0.8Fe2-ySe2单晶生长和结构研究的实验结果.X-射线衍射XRD(Cu靶和同步辐射)结构分析表明样品中存在两套衍射峰(分别对应相1和相2),相1能够用ThCr2Si2结构,空间群I4/mmm(No.139)指标化,对应超导相.而相2能够用单一米勒指数(0 0l)标定,可能对应一个新的物相.相2的存在能够在不同组分的KxFe2-ySe2单晶样品中很好的重复.利用高分辨透射电子显微镜(TEM)研究了K0.8Fe2Se2样品的"结构相分离"特征,结果表明样品中存在明显的位错缺陷,可能与两相结构的竞争有关.对K0.8Fe2Se2单晶样品直流磁化测量表明相2可能为弱铁磁性,从而引起高温Tp～125K的ZFC与FC磁性反常.     

纳米颗粒材料表面形貌结构AFM表征中针尖干扰的修正与评价

原子力显微镜（ＡＦＭ）被广泛地用来进行纳米尺度和亚微米尺度结构材料的形貌表征,其优点是制样简单、无需进行导电处理,但会针尖与样品作用时,由于针尖自身的成像作用,导致得到的图像结果比实际结果要大,这就是针尖的放大效应,文章基于一种简单的数学模型,得到了对实测图像的修正结果,对于一般金字塔形针尖,ＡＦＭ的放大作用可导致粒子尺寸比真实尺寸大近２倍,实测图像的失真状况与针尖的形状因子、粒子的分散状态等因素     

布拉格方程在高聚物结构研究中的应用

本文将布拉格方程推广应用到高聚物的结构研究中，得到了经不同剂量辐照的聚乙烯单晶的长周期，并辅以示差扫描量热法研究了γ－射线辐照对聚乙烯单晶结构的影响．