钛酸锶钡精细结构的理论计算

在广义梯度近似(GGA)下,利用超软赝势平面波方法计算了不同Ba/Sr摩尔比BaxSr1-xTiO3(BST)的总能量,确定了BST的精细结构.结果表明,在钛酸锶晶体中,随着Ba的掺入,晶胞体积膨胀,c/a比值增大,有利于晶体结构中正负离子的分离和自发极化的产生.如在四方相Ba0.8Sr0.2TiO3中,Ti离子沿[001]方向发生了0.008 nm的偏心位移,从而表现出BST的铁电性.     

Bax Sr1-x TiO3 精细结构的第一性原理研究

为了研究钛酸锶(SrTiO3,ST)中随Ba的掺入,其晶体从顺电相到铁电相的变化过程及四方相钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)的铁电性.在广义梯度近似下,利用超软赝势平面波方法计算了不同Ba/Sr摩尔比BST的总能量,确定了BST的精细结构.结果表明,在钛酸锶晶体中,随着Ba的掺入,晶胞体积膨胀, c/a比值增大,有利于晶体结构中正负离子的分离和自发极化的产生.在四方相Ba0. 8Sr0. 2TiO3 中, Ti离子沿[001]方向发生了8pm的偏心位移,从而表现出四方相BST的铁电性.     

不同晶化工艺对非晶PZT纳米薄膜形核取向生长机理的影响

射频磁控溅射法室温下在Pt/Ti/SiO2/Si上制备非晶Pb(Zr048Ti052)O3薄膜，非晶PZT薄膜分别经常规炉退火(CFA)处理和快速热退火(RTA)处理晶化为（100），（111）不同择优取向的多晶薄膜. 采用x射线衍射测定了薄膜相组分、择优取向度；用原子力显微镜和压电响应力显微镜观察了薄膜表面形貌，以及对应区域由自发极化形成的铁电畴像，观察了不同取向薄膜的电畴分布特征. 结果表明，RTA晶化过程钙钛矿结构PZT结晶主要以PZT/Pt界面处的PtPb化合物为成核点异质形核并类似外延的结晶生长，沿界面结晶速率远大于垂直膜面结晶速率，而CFA晶化样品成核发生在膜内杂质缺陷处，以同质成核为主. 不同的成核机理导致了不同晶面择优取向生长. 关键词： PZT薄膜 结晶 形核 力显微技术     

α-Al2O3(0001)表面吸附ZnO的DFT研究

建立了α-Al2O3(0001)2×1表面薄片吸附模型,采用基于DFT动力学赝势方法,对ZnO分子的吸附生长进行了计算.详细地研究了ZnO分子在表面吸附的成键方式以及表面化学键特性.在较稳定的吸附位上,ZnO化学键[(0.185±0.01)nm]与最近邻的表面Al—O键有30°的偏转角度,Zn在表面较稳定的化学吸附位置偏离表面O六角对称约30°.通过吸附能量、原子布居数和态密度的分析,ZnO的O2-与表面上的Al3+形成的化学键表现出强离子键特征;而Zn2+同基片表面O2-形成的化学键有明显的共价键成分.     

四氯合锌酸1,3-丙二铵配合物的晶体结构

我们合成了〔NH_3-(CH_2)_3-NH_3〕ZnCl_4配合物(简称PDAZn),采用X-射线衍射法研究了该配合物的晶体结构,属于单斜晶系,空间群为P2_1/n,晶胞参数为:a=10.70901(2),b=10.64001(1),c=10.82301(2)A;β=118.4301(1)°;z=4。强度数据由四圆衍射仪收集到独立可观察反射点数目为2047个,采用Mokα辐射(λ=0.71073A)。结构参数的修正采用方块最小二乘法,R=0.041。该配合物与Cu、Mn金属离子构成的配合物的二维片层晶体结构不同,阴离子由单个的四面体MCl_4~(2-)构成。     

温度对ZnO/Al2O3(0001)界面的吸附、扩散及生长初期模式的影响

构建了一个ZnO沉积在α-Al2O3(0001)表面生长初期的模型,采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法进行了动力学模拟.发现在400,600和800℃的条件下界面原子有不同的扩散能力,因此温度对ZnO/α-Al2O3(0001)表面界面结构以及ZnO薄膜生长初期模式有决定性的影响.在整个ZnO吸附生长过程中,O原子的扩散系数大于Zn原子的扩散系数,O原子的层间扩散对薄膜的均匀生长起着重要作用.进一步从理论计算上证实了ZnO在蓝宝石(0001)上两种生长模式的存在,400℃左右生长模式主要是Zn螺旋扭曲生长,具有Zn六角平面对称特征,且有利于Zn原子位于最外表面.600℃左右呈现为比较规则的层状生长,且有利于O原子位于最外表面.模拟观察到在ZnO薄膜临近Al2O3基片表面处,Zn的空位缺陷明显多于O的空位缺陷.     

磁光型记录介质疲劳特性研究

本文对单层结构和多层结构磁光型记录介质的疲劳特性进行研究,并对记录介质化学稳定性、记录介质循环擦写后记录磁畴物理特性及磁光记录动态特性载噪比和误码率进行分析,最后对磁光型记录介质的疲劳特性和信息记录可靠性进行评价。     

(111)取向(Pb,La)TiO3铁电薄膜中90°纳米带状畴与热释电性能的研究

采用射频磁控溅射技术在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上生长了掺镧钛酸铅(PLT)铁电薄膜.用X射线衍射技术(XRD)研究了PLT薄膜结晶性能，结果表明PLT薄膜为 (111)择优取向钙钛矿相织构.使用原子力显微镜(AFM)和压电响应力显微镜(PFM) 分别观察了PLT薄膜的表面形貌和对应区域的电畴结构.PFM观察显示PLT薄膜中存在90°纳米带状畴，电畴的极化为首尾相接的低能量的排列方式，带状畴的宽度为20—60nm.研究了PLT10铁电薄膜的制备条件与性能之间的关系.发现在优化条件下制备的PLT10铁电薄膜的介电常数ε_r为365、介电损耗tgδ为0.02，热释电系数γ为2.18×10^-8C·(cm²·K)^-1，可以满足制备非制冷红外探测器的需要. 关键词： PLT薄膜 电畴 PFM 极化     

薄膜生长与原子尺度的计算机模拟

总结了近年来多篇文献报道的新现象,在传统公认的薄膜生长过程与模式基础上,进行了补充和完善.介绍了计算机模拟薄膜生长的多种模型与方法及其应用特点,包括了分子动力学模型、蒙特卡洛模型、动力学蒙特卡洛模型以及具有发展潜力的量子力学模型.简介了当前国内外计算机模拟薄膜生长的研究现状.