Study of Phase Transition Properties in Epitaxial Ferroelectric Film

Based on the transverse Ising model and using decoupling approximation to the Fermi-type Green＇s function, we study the phase transition properties of the epitaxial ferroeleetric film with one substrate. A general recursive equation of the ferroelectric thin film with two n-layer materials is obtained, which enables us to study the phase transition properties for any number layers for epitaxial ferroelectric thin film. With the help of this equation, we analyze the effect of the exchange interaction and the transverse field in the phase diagram, the influence to the polarizations and Curie temperature numerically. The results show that epitaxial ferroelectric film are able to induce a strong increase or decrease of Curie temperature to different exchange interactions and transverse fields within the epitaxial film layers. The theoretical results are in reasonable accordance with experimental data of different ferroelectric thin film.     

中子散射技术在功能性材料中的应用

中子散射技术能够有效探测物质微观尺度的特性,尤其是在磁性探测方面具有独特的优势,因而在科学研究方面应用越来越广泛。文章结合作者的研究领域,介绍了中子散射技术在研究一些功能性材料中的应用及成果。包括铁电材料BiFeO₃中自旋,声子的激发谱,热电材料PeTe中声子特殊的动态行为,以及磁性材料Mn_1-xCo_xV₂O₄中自旋波的特性,并分析了材料中自旋、电子、晶格、轨道的相互耦合作用。     

反铁电陶瓷的强电子发射特性研究

采用掺镧锆锡钛酸铅反铁电陶瓷作为阴极材料,研究了脉冲电压激励下陶瓷的电子发射特性.当激励电压为800V、抽取电压为0V时,得到1.27A/cm²的发射电流密度;当抽取电压增加到4kV时,获得1700A/cm²的发射电流密度.分析了发射电流随抽取电压的变化关系,讨论了反铁电陶瓷强电子发射的内在机理.结果表明：掺镧锆锡钛酸铅反铁电陶瓷能够在较低的激励电压(400V)下实现电子发射,发射电流远大于按照Child-Langmuir定律计算出的电流,三接点附近局域反铁电—铁电相变产生初始电子发射,初始电子电离中性粒子形成等离子体,增强了电子发射. 关键词： 铁电阴极 反铁电体 电子发射     

氢键铁电体中的孤子电导性

Gordon首先采用带有非对称双阱势的氢键链模型研究了氢键铁电体的电导性,给出了扭结解和迁移率的表达式.但是对于电导有贡献的扭结孤子应该对应于质子在两个阱底之间的转移,基于这种考虑,修正了Gordon的结果,重新导出了低能态的扭结解,给出了迁移率的一个新的表达式.当非对称双阱势转化为对称双阱势时,这个表达式恰与以前的研究结果一致.这个表达式表明,相变临界指数是1. 关键词： 氢键铁电体 铁电相 孤子迁移率     

聚合温度及铁电液晶有序度对单体转化率的影响

采用琉醇和丙烯酸的混合物作为反应单体,利用红外光谱仪检测反应前后单体的C=C双键吸收峰的变化,研究了温度对单体转化率的影响。制备了单体含量为10%的聚合物稳定铁电液晶器件,研究了铁电液晶有序度对单体的影响。实验表明:随着温度的增加单体的转化率增加,随着铁电液晶有序度的增加单体的转化率增加;在铁电液晶中单体的转化率主要受有序度的影响;制备聚合物稳定铁电液晶器件最佳的聚合条件为近晶A相(SmA)下聚合。     

等静压和温度诱导的PbLa(Zr,Sn,Ti)O3反铁电陶瓷相变和介电性能研究

研究了等静压和温度诱导掺镧La的Pb(Zr,Sn,Ti)O₃(PLZST)陶瓷材料的铁电反铁电相变、介电压力谱和介电温度谱,研究了温度对压致相变和介电压力谱的影响,结果发现温度使铁电反铁电相变压力降低,介电压力谱具有明显的扩散相变和频率弥散的特点;研究了等静压对介电温度谱的影响,结果表明等静压使铁电反铁电相变温度降低,反铁电顺电相变温度升高.这些现象有利于丰富和拓宽人们对温度和压力诱导的多组元弛豫型铁电体和弛豫型反铁电体扩散相变和弛豫行为的认识和理解. 关键词： 等静压和压致相变 铁电反铁电相变 介电压力谱 介电温度谱     

铁电半导体耦合薄膜电池中的反常载流子传输现象

CdS-CdTe铁电半导体耦合太阳能电池是一种新型太阳能电池, 其工作机理是光伏材料CdTe吸收光子产生的电子空穴对, 在铁电材料CdS 极化形成的内建电场作用下向两极运动, 通过前后电极引出形成电流. 本文利用原子力显微镜(AFM)进行导电AFM扫描, 得到的CdS-CdTe 铁电半导体耦合太阳能电池薄膜表面微观电流分布出现了一些反常的现象, CdTe晶粒边界处存在百纳米级别的小颗粒覆盖晶界, 晶界不导电, 大电流区域沿晶界边缘在晶粒内分布. 作为对比, 同样条件下制得的纯CdTe薄膜晶界却存在明显的导电现象. 在进行导电AFM扫描时, 分别对两组薄膜样品施加方向相反的直流偏压, 发现CdS-CdTe 铁电半导体耦合太阳能电池薄膜晶界处存在明显的压电现象, 证明CdS-CdTe 铁电半导体耦合太阳能电池薄膜中不导电晶界很有可能是具有压电性的富S的CdS_1-xTe_x颗粒. 扫描透射电镜分析也证实了这些小颗粒为六方相富S的CdS_1-xTe_x 合金. 同时, 经过六个月的定期测试, 发现CdS 铁电半导体耦合太阳能电池出现效率增长的异常现象, 最高电池效率已达13.2%, 该效率是目前已知的铁电光伏器件中最高的.     

光存储技术的原理、应用和发展方向

造纸术的发明使人们可以方便的记录信息,同时也使我国数千年的历史和众多优秀的传统文化得到了较为完整的保存.随着社会的不断进步、科技的高速发展,尤其是计算机和网络技术日新月异的发展,各种信息以不可阻挡的力量涌入人们的生活,人们几乎每天都要处理和存储大量的信息,用纸张来记录信息已远不能满足人们的需求,这就需要一种更为有效的信息存储技术来存储信息,而光存储技术是信存储技术中最有效的方法.本文对光存储技术的原理、应用和发展前景做一简要介绍.     

铁电薄膜可调带通滤波器

铁电薄膜的介电常数随外加电场强度的增加而减小.依据铁电薄膜的这一特性,提出了一种新颖的基于共面传输线结构的铁电薄膜可调带通滤波器.为了减小传输损耗,滤波器的导体部分由超导薄膜构成.滤波器的输入输出采用抽头线的方式分别与谐振器相接,外加电压通过输入输出端口直接施加到共面谐振器缝隙处的铁电薄膜上,用以改变铁电薄膜的介电常数,从而改变谐振器的谐振频率,实现带通滤波器通带频率的移动.这种新型可调带通滤波器具有结构紧凑、尺寸小及施加外加偏压容易等优点.仿真结果表明:铁电薄膜的介电常数在外加偏压下从250减小到150时,带通滤波器的传输特性曲线的形状基本保持不变,通带的中心频率从10.283GHz增加到10.518GHz,其3dB带宽保持在0.150GHz左右,反射损耗始终小于-17dB.     

P(VDF-TrFE)铁电聚合物薄膜不对称铁电开关现象

报道了铁电聚合物薄膜中观测到的不对称铁电开关双峰现象．当薄膜被略低于其矫顽场的电场极化时可观测到铁电开关双峰,当进一步连续施加超过矫顽场的电场后这一开关双峰现象消失．用空间电荷的注入和再分布模型对这一不对称现象进行了探讨．