四方相BaTiO3铁电性的第一性原理研究

在广义梯度近似下，利用超软赝势对立方相和四方相BaTiO3晶胞中Ti原子沿c轴位移时体系的能量、原子间电子云重叠布局数和各原子上的净电荷等进行了自洽计算.结果显示，当Ti原子沿c轴位移0012nm时，四方相BaTiO3体系能量最低，其自发极化强度为0261C/m2，该结果与实验数据相符合；同时表明，O原子的2p轨道和Ti原子的3d轨道的杂 化是BaTiO3晶体出现铁电性的重要原因. 关键词： 四方相BaTiO3 铁电性 位移 态密度     

钛酸钡薄膜生长初期粒子形态及其反应机理的模拟研究

在激光分子束外延生长钛酸钡(BaTiO₃,BTO)薄膜过程中,初期多粒子碰撞反应过程是薄膜形成的关键过程。本文采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA),在PW91/DNP水平上研究了Ba、Ti、O、O₂、BaO、TiO₂以及BTO分子在真空中的优先反应形成与演化过程,计算研究了它们碰撞反应及其中间体的形成机理,获得了相应中间体的几何结构、过渡态及反应活化能,并运用前线轨道理论分析了BTO分子形成机理。对比BTO、SrTiO相似文献   

SrTiO3薄膜生长初期Sr,Ti,O原子分子反应机理的理论研究

在激光分子束外延(LMBE)生长SrTiO3(STO)薄膜过程中,激光闪蒸出的Sr,Ti,O原子的微观反应过程及粒子形态是STO薄膜生长初期形成的关键.采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了Sr,Ti,O原子在真空中的优先反应过程和形态,计算研究了SrO,TiO2和STO分子形成的反应机理,获得了相应的中间体和过渡态及反应活化能,并运用前线轨道理论分析了STO分子的形成机理.对比计算了STO分子可能的几何构型,得到了比较稳定的构型,其几何特征与STO单胞部分相似.计算研究表明,SrO,TiO2,STO分子是LMBE外延生长STO薄膜初期的主要粒子形态.     

α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究

对α-Al2O3(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型,在三维周期边界条件下的κ空间中,采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度近似,计算了不同表层结构的体系能量,表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定.对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化,得到晶胞参数值(a0＝0.48178nm)与实验报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫,弛豫后原第2层O原子层成为最表层; 对不同表层O,Al原子最外层电子进行了布居分析,表面电子有更大的概率被定域在O原子的周围,表面明显地表现出O原子的电子表面态.     

铁电存储技术

简要说明了铁电随机存储器的工作原理及特点，详细阐述了阻碍铁电存储技术发展的技术难点，重点讨论了铁电薄膜材料的疲劳机理，并对铁电存储器的发展作了展望。     

铋基焦绿石薄膜的湿法刻蚀方法研究

介绍了一种能对铋基焦绿石薄膜进行湿法刻蚀的有效方法,研究了HF,NH4F和HNO3的水溶液对铌酸锌铋(Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7,BZN)和铌酸镁铋(Bi1.5MgNb1.5O7,BMN)两种铋基焦绿石薄膜的刻蚀情况。结果表明,刻蚀配比V(HF)∶m(NH4F)∶V(HNO3)∶V(H2O)为10mL∶3g∶10mL∶10mL时,BZN和BMN薄膜能得到有效刻蚀,刻蚀速率分别为7nm/s和4nm/s,图形刻蚀精度高。最后讨论了该刻蚀液对铋基焦绿石薄膜的刻蚀机理,加入NH4F作为络合剂能避免刻蚀过程中三氟化铋BiF3难溶沉淀物的生成,加入HNO3作为助溶剂可以调节刻蚀速率,从而提高湿法刻蚀的图形精度。     

氧化石墨制备温度对石墨烯结构及其锂离子电池性能的影响

采用改进的Hummers 法, 以石墨粉为原料制备氧化石墨, 然后使用微波还原法制备石墨烯, 最后以石墨烯作为负极材料组装锂离子电池. 系统的研究了高温氧化阶段中温度对氧化石墨的氧化程度、石墨烯的还原程度和比表面积以及锂离子电池性能的影响. 利用场发射扫描电镜(FESEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、BET测量仪对氧化石墨和石墨烯的微观结构及比表面积等进行测试和表征. XRD, XPS及电化学测试的结果显示当高温阶段氧化温度为90 °C时, 氧化石墨的氧化程度最高, 相应的石墨烯也具有最高的还原程度和最大的比表面积423.2 m²/g, 同时石墨烯锂离子电池也具有更好的性能: 首次放电比容量为1555.5 mAh/g, 充电容量为1024.6 mAh/g, 其循环放电比容量达到600 mAh/g.     

Temperature dependence of the thickness and morphology of epitaxial graphene grown on SiC （0001） wafers

Epitaxial graphene is synthesized by silicon sublimation from the Si-terminated 6H–SiC substrate. The effects of graphitization temperature on the thickness and surface morphology of epitaxial graphene are investigated. X-ray photoelectron spectroscopy spectra and atomic force microscopy images reveal that the epitaxial graphene thickness increases and the epitaxial graphene roughness decreases with the increase in graphitization temperature. This means that the thickness and roughness of epitaxial graphene films can be modulated by varying the graphitization temperature. In addition, the electrical properties of epitaxial graphene film are also investigated by Hall effect measurement.     

GdBaCuO超导薄膜Tc值的优化实验研究

用倒筒式直流磁控溅射装置在LaAlO₃单晶基片上原位沉积了GdBaCuO（GBCO）薄膜．系统调查了GBCO薄膜的超导性质与溅射温度T_s、溅射压力和靶组成的变化规律，发现在720—820℃较宽的基片温度范围、在较低的溅射气压（40Pa）、较高的溅射速率（0.03nm/s）下均可制备出T_c0＞92K，（005）峰摇摆曲线半高宽不大于0.2、膜面非常光滑且具有良好外延特性的c轴嵌镶单晶薄膜．在最佳条件下（T_s=820℃，气 关键词：     

特殊YBCO高温超导双面膜的研制

本报导用倒筒式直流磁控溅射法在直径为１０．５ｍｍ、高为５．８ｍｍ的ＬａＡｌＯ３单晶圆柱体上通过放置基片使基两面同时均匀淀积出高度外延的ＹＢＣＯ超导薄膜。两面薄膜样品的Ｔｃ值均大于９１Ｋ，ΔＴｃ≤０．２Ｋ，ＦＷＨＭ≤０．２９，在７７Ｋ、１８．９ＧＨｚ下的Ｒｓ≈３ｍΩ。该优质薄膜适合于应用在高频微波器件上。