β-Ni(OH)2和NiO单晶纳米结构的水热合成与TEM表征

用水热法合成了β-Ni(OH)2单晶纳米薄片,并用透射电子显微镜观察其显微结构.发现这些纳米薄片呈六边形,横向尺寸45 nm～140 nm,厚度20 nm～50 nm.六边形纳米片的上下表面是(001),六个侧面可确定为(100),((1)10)或(0(1)0),紧邻侧面夹角120°.六角结构的β-Ni(OH)2呈六边形时系统能量最低.β-Ni(OH)2纳米薄片经500 ℃热分解即转化为NiO单晶纳米卷、纳米槽和纳米片.NiO纳米结构的外缘尺寸为25 nm～120 nm,纳米卷内空尺寸10 nm～24 nm,纳米槽凹坑尺寸10 nm～20 nm.β-Ni(OH)2纳米薄片中可能存在缺陷、微孔或结晶较差的区域,这些区域的热分解速率快,有利于形成NiO纳米卷.     

层状钙钛矿型Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜在LaNiO_3/Si上取向生长的TEM研究

用溶胶-凝胶工艺在披覆了LaNiO3底电极的(100)Si衬底上制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜.X射线衍射结果显示,LaNiO3层呈(110)择优取向,BNdT薄膜呈c轴和a/b轴混合择优取向.透射电镜观察表明,LaNiO3电极层和BNdT薄膜厚度分别约为180 nm和320 nm.BNdT薄膜分为上下两层,厚约100 nm的底层以薄片状c轴择优取向晶粒为主,在顶层许多柱状晶粒为a/b轴择优取向.讨论了BNdT薄膜在(110)LaNiO3电极上的择优取向生长机制.     

纳米BST薄膜的制备及其折射率特性.

" 采用射频磁控溅射法在石英衬底上沉积了纳米BST(Ba0:65Sr0:35TiO3)薄膜．为了制备优质的BST薄膜,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜和原子力显微镜研究了BST薄膜的晶化行为和显微结构．结果显示在衬底温度600 ℃下制备的BST薄膜经700 ℃退火处理后,具有较强的特征衍射峰和极好的晶化．同时还研究了纳米BST薄膜的制备参数和特性,BST薄膜的折射率是由测量的透射谱中获得的．实验结果表明：纳米BST薄膜的沉积参数对其折射率特性的影响是不尽相同的．折射率随着衬底温度的上升而增加;在较低的溅射     

含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的非c轴取向生长研究

用sol—gel工艺直接在（111）Pt／Ti／SiO2／Si衬底上分别制备了62％a／b轴择优、65％（014）／（104）择优、高c轴择优取向生长的Bi3.15Nd0.85Ti3O12（BNdT）铁电薄膜。发现BNdT薄膜的铁电、介电和压电性能强烈依赖于晶粒的择优取向。从而证实BNdT中自发极化矢量P，靠近a轴。透射电镜观察表明，非c轴取向薄膜中的柱状晶粒从底电极Pt表面一直延伸到薄膜上表面。而c轴择优取向薄膜中的晶粒细小且主要呈等轴状。讨论了含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的择优取向生长机制。     

含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的非c轴取向生长研究

用sol-gel工艺直接在 (111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了62%a/b轴择优、65%(014)/(104) 择优、高c轴择优取向生长的 Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNdT) 铁电薄膜.发现BNdT薄膜的铁电、介电和压电性能强烈依赖于晶粒的择优取向,从而证实BNdT中自发极化矢量Ps靠近a轴.透射电镜观察表明,非c轴取向薄膜中的柱状晶粒从底电极Pt表面一直延伸到薄膜上表面,而c轴择优取向薄膜中的晶粒细小且主要呈等轴状.讨论了含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的择优取向生长机制.     

在(001)SrRuO_3/(001)SrTiO_3上外延生长c轴取向Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜的显微结构研究

用脉冲激光沉积在(001)SrRuO3,(001)SrTiO3上外延生长了c轴取向的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜.SrRuO3底电极层厚约117 nm,BNdT薄膜厚～35nm.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)观察证实了SrRuO3层和BNdT薄膜的外延生长.通过TEM平面样品观察,在SrRuO3/BNdT界面附近看到了两种村度处于不同高度的失配位错网,位错线沿<110>走向,其柏格斯矢量沿[110]或[110]方向有分量,在[001]方向上可能没有分量.讨论了位错的形成机制.     

Ca0.28Ba0.72Nb2O6单晶中无公度调制结构、电畴结构与相变的TEM研究

介电温谱测量结果表明,钨青铜型Ca0.28Ba0.72Nb2O6(CBN28)单晶在252 ℃附近经历了从正常铁电体到弛豫铁电体的相变.用透射电子显微镜研究了该单晶中的无公度调制结构、畴结构及其演变.由室温[110]带轴电子衍射花样确定无公度调制波矢q=(1/2)c* (1 δ)(a*-b*)/4,其中无公度参数δ=0.09.高分辨像给出了无公度调制结构的直接证据.这种无公度超晶格结构是两种正交超晶胞结构均匀混合的结果.CBN28单晶中存在高密度沿c轴走向直径约50 nm～500 nm的长钉状180 °电畴.在电镜中原位升温至220 ℃左右,开始出现许多直径仅几纳米的细条状畴;温度继续上升时这种细条状畴渐增多.这种宏畴到微畴转变对应于在铁电相变点Tc附近的正常到弛豫铁电转变.刚好在Tc以下,还观察到经零场冷却的纳米针状畴.     

铁电体中偶极子的滞后对剩余极化的影响

铁电体的剩余极化强度随温度降低而下降的特性引起了人们对铁电体存储数据失效的担心.运用铁电体的唯象理论和偶极子对交变电场的响应,提出了在电滞回线测量中偶极子的滞后冷冻效应模型,对极化的低温退化现象做了合理解释:温度下降导致吉布斯自由能势垒增大,致使偶极子对交变电场的响应时间延长.引入响应的滞后因子发现,极化强度随温度降低会出现峰值,在低温下降直至为零,可用偶极子的滞后与冻结效应描述.详细研究结果表明:因材料组份变化导致热力学参量的变化是重要因素:铁电-顺电相变中软模系数的增大会导致剩余极化峰移向高温;铁电性的增强,温度极化系数的增大和耐压强度或饱和电场的增强均会抑制滞后效应,从而使低温滞后效应移向低温.运用导出的公式数值模拟Ba Ti O_3/Bi Sc O_3复合陶瓷剩余极化强度的实验结果发现,Bi Sc O3含量的增加,使居里温度略有减小,但导致了软模系数较大幅度的增加,其结果是使偶极子的滞后效应发生在较高的温度.软模系数与铁电体的极化特性、铁电性、介电性和力学性均密切相关.研究结论表明:在低温下铁电体的铁电性没有失效,偶极子的低温冻结效应更有利于铁电体长久地保存数据.