一、先兆性铁电体中量子涨落及介电常数的计算（论文文献综述）
郑书翰[1]（2020）在《磁电材料中多铁性能的研究与调控》文中研究指明在过去二十年中,多铁材料以及磁电耦合效应由于其丰富的物理以及在存储器和新型磁电器件中的潜在应用受到了非常多的关注。人们在这一领域已经取得了长足的进步,包括合成出了很多有潜力的新材料,以及对其中的物理进行了详尽地讨论。对于第一类多铁材料,磁性与铁电性来源于独立的物理机制。在这类材料中,往往能够在室温以上实现大铁电极化以及适度磁性的共存,但是磁电耦合效应非常微弱。而在第二类多铁材料中,特殊的磁结构打破了空间反演对称性,从而产生了铁电极化。在这类材料中,能够实现显着的磁控电效应,但是磁相变温度低,铁电极化小,且电控磁效应难以实现。对于线性磁电材料,理论上能够在高温下实现较强磁电耦合效应。但是到目前为止,被报道的材料体系性能大多不如人意,而新材料的发现也步履维艰,这可能是由于对线性磁电材料的机制的认识不清楚所导致的。为了解决这些困难,我们从以下几个方面进行了研究,全文安排如下:第一章分为两个部分:第一部分是对磁性材料和铁电材料的概述。第二部分首先概述了磁电材料的研究历史,随后分别详细描述了第一类多铁材料、第二类多铁材料以及线性磁电材料的物理图像以及最近的研究进展,最后指出了这些材料各自的优缺点以及研究所面临的的挑战。第二章概述了单晶生长的物理基础,包括相变驱动力和晶体成核理论。此外,在这一章中简单介绍了在新材料的探索中常用到的三种晶体生长方法。第三章研究了蜂窝结构的线性磁电材料Co4Nb2O9中,Mn掺杂对于晶体结构、磁性以及磁电耦合效应的调控。我们发现,随着Mn含量的增加,系统的反铁磁相变温度迅速增加,并能够达到100K以上,磁电耦合系数虽然有所减小,但仍然能保持在10ps/m左右。我们指出这是由于Mn2+的增加减弱了自旋-轨道耦合作用,这说明DM相互作用在Co4Nb2O9的磁电耦合效应中扮演了重要角色。这项工作一方面阐明了Co4Nb2O9中磁电耦合效应的物理机制,一方面对线性磁电耦合的调控提供了一个范例。第四章以Mn4Nb2O9为研究对象,系统测量了多晶样品以及单晶样品中的结构、磁性、比热、介电、铁电极化以及磁电耦合等性质。研究发现Mn4Nb2O9在109K以下形成反铁磁长程序,并伴随着线性磁电效应的产生。在Mn4Nb2O9多晶样品中的磁电耦合效应与第三章中的Co4-xMnxNb2O9完全不同,说明磁电耦合的机制发生了改变。而单晶样品中的测量结果符合磁点群-3￠m￠的对称性要求。我们探讨了Mn4Nb2O9的磁电耦合效应,并指出其主要来源于交换收缩机制。这项工作有助于对磁电耦合效应的理解,并为高温磁电材料的探索提供了思路。第五章研究了在GdMn2O5单晶样品中,不同的电极化过程对多铁性能的调控。研究发现,即便只在高温顺磁-顺电态对样品进行电极化,在低温下仍然能够测量到负的铁电极化。通过第一性能原理的计算和讨论,我们提出GdMn2O5在高温下存在可以被电场调控的电子极化,而高温电子极化的排列能够影响到低温铁电畴的排列,从而实现对多铁性的调控。这项工作为第二类多铁材料中多铁性的调控提供了崭新的思路与途径。第六章是对本论文的总结和对下一步工作的展望。
刘超[2]（2020）在《多铁性金属有机框架材料的磁电性能及其压力调控研究》文中研究表明多铁性材料,指兼具两种及以上铁性的材料,其蕴含着深刻的物理机制,是凝聚态物理和材料学领域的研究热点,吸引着广大科研工作者的眼球。作为新型的多铁性材料,金属有机框架材料（MOFs）是由有机配体和金属离子链接而成,结合了无机和有机材料的优势,实现了铁电性、铁磁性和铁弹性间的交叉耦合,逐步成为多铁性材料研究中的焦点。本文采用水热法制备了高质量的ABX3型钙钛矿结构的金属有机框架材料[（CH3）2NH2]M（HCOO）3(M=Mn2+、Ni2+、Co2+),整体框架由金属离子M2+和甲酸根离子HCOO-连接而成,二甲胺离子（CH3）2NH2+位于框架材料的中心。将从以下三方面深入研究金属有机框架材料:（1）目前ABX3型钙钛矿结构的金属有机框架材料中氢键对铁电性和铁磁性的影响被广泛认知,而氢键对磁电耦合效应的调控有待研究。在成功合成[（CH3）2NH2]-Mn（HCOO）3晶体的基础上,通过Ni2+掺杂制备了[（CH3）2NH2]Mn0.5Ni0.5（HCOO）3框架材料。介电性能和拉曼光谱测试揭示了Ni2+掺杂使得[（CH3）2NH2]Mn（HCOO）3框架材料的氢键强度弱化。由于氢键可调控二甲胺离子和甲酸根离子对电极化强度的贡献,使得具有较强氢键的[（CH3）2NH2]Mn（HCOO）3框架材料呈现正的磁电耦合系数,而[（CH3）2NH2]Mn0.5Ni0.5（HCOO）3呈现负的磁电耦合系数。（2）ABX3型钙钛矿结构的金属有机框架材料的磁电性能研究多是在低温下完成的,而室温的高频磁电性能研究却发展缓慢。将实验制备的[（CH3）2NH2]Mn（HCOO）3框架材料与导电聚合物聚吡咯（PPy）经超声波细胞粉碎,均匀混合,压制成环;测试了混合物的室温高频磁电性能,复合物的介电常数ε’和ε’’在初始高频率下变化较大,而在较高频率下轻微波动;磁导率μ’和μ’’数值在整个高频范围内都较小,只是略微浮动。在获得介电常数和磁导率的基础上,根据传输线理论得出了材料的高频微波吸收性能。（3）金属有机框架材料的加压结构相变多是通过光谱测试揭示,而对于压力作用下,金属有机框架材料的有序-无序铁电相变的电学性能测试仍处于空白状态。我们选择[（CH3）2NH2]Co（HCOO）3框架材料,使用静态的热释电测量和动态的介电测量,并结合拉曼光谱测试来反映框架材料加压过程中有序-无序的铁电转变。热释电测量显示随着压力的增大,有序-无序的铁电转变温度降低,同时电极化强度被抑制;并且当压力增至1.6 GPa时,有序-无序的铁电转变现象消失,进入新的顺电相。原位加压的拉曼光谱显示两个相变点,一是1.6 GPa左右,压力的作用使得HCOO-与Co2+链接成的骨架扭曲,发生结构相变,恰好对应于有序-无序铁电转变消失的现象;二是在6.3 GPa压力下,中心位DMA+阳离子发生变形,使得金属有机框架材料由顺电相转换为其他新相。
张洋[3]（2020）在《钙钛矿结构铁电薄膜中能量竞争与畴结构的热力学分析和相场模拟》文中研究表明铁电材料从发现至今已经有一百年的历史,而从二十世纪五十年代起,随着以钛酸钡、锆钛酸铅为代表的钙钛矿氧化物的发现,铁电性的研究逐渐成为凝聚态物理领域的一个热点.传统上,利用铁电和压电性质,铁电材料被广泛应用到传感器、存储器等方面;现在,随着微观纳米技术的进步,低维复合结构如纳米点、纳米管、超晶格、超材料等的铁电体展现出独特、优异的性能,因而拥有广阔的应用前景.另一方面,热力学唯象理论在上个世纪六十年代就成功解释了铁电材料的宏观性质;基于唯象理论的相场模型进一步在介观尺度上对铁电畴的形成、翻转、调控进行预测;而第一性原理、分子动力学等方法从微观角度深刻地剖析出铁电性的物理背景.在如今高性能计算的快速发展下,这些多尺度的模拟方法正结合在一起,成为铁电领域不可或缺的组成部分.钙钛矿结构铁电材料作为目前研究最多、应用最广的铁电体,一直吸引着人们的目光.钙钛矿铁电薄膜作为其中的佼佼者,具备非常丰富的物理内涵,但也存在着许多挑战.例如,铁电薄膜内部畴结构的形成与能量竞争的关系如何?薄膜的低维特性对铁电体的相变有何作用?如何从铁电薄膜出发,设计出多功能性元件?等等,还需要我们进一步去探索.本论文将从理论模拟的角度,选取钛酸钡和铁酸铋两个非常典型的钙钛矿铁电体,对铁电薄膜进行热力学分析和相场模拟.由于维度的降低和边界条件的复杂化,薄膜结构会展现出块体结构所没有的特征,并导致材料性能的增强.整篇论文的结构如下:第1章简单说明本文的研究背景,介绍铁电体的定义、性质、历史、研究进展、薄膜结构等等,并列举铁电研究涉及的各种方法.另外,本章还对钙钛矿结构和钙钛矿铁电体进行了一些说明.第2章介绍铁电材料的热力学模型和相场方法.本章基于Landau–Gingzburg–Denvonshire唯象理论,对铁电体的自由能包括弹性能、静电能用序参量表示出来.另外,本章介绍了相场模型,包括数值计算的推导、含时演化方程的使用等等.第3章研究了高应变BiFeO3薄膜的畴界.高应变下,BiFeO3会产生超四方相和菱方相的混合.本章总结了两相之间所有可能的畴界类型;利用热力学方法计算出能量最低的畴界方向;利用相场方法分析畴界能量,为实验中的畴界行为提供理论依据.第4章研究了铁酸铋超薄膜的相变.由于界面效应的增强,原来的菱方相会逐渐变成四方相.在一定范围的衬底应变下,两相共存会产生准同型相界,从而极大地增加了材料的压电性能.第5章研究了微观结构钛酸钡铁电体的畴结构.在二维铁电薄膜上通过从上到下技术刻蚀出一些纳米孔阵列,我们发现,由于弹性能和静电能的竞争,原来的条纹畴会发生进一步分裂.同时,孔洞释放了两项能量,材料的压电效应和介电效应都会有一定程度的增强.第6章是总结和展望.
张杨[4]（2020）在《铁基硫族化合物的磁性、磁电耦合与超导性质的理论研究》文中指出过渡金属化合物中的自旋、电荷、轨道以及晶格等自由度之间相互耦合,产生了丰富的物理性质,从而引起了研究者的兴趣。自从在铁磷族化合物中发现了超导电性以后,铁基材料迅速地发展成为凝聚态物理领域最热门的话题之一。最近,实验上发现一类新的准一维铁梯子结构BaFe2X3（X=S/Se）在高压下具有超导电性,为高温铁基超导体的研究开辟了一个新的分支。通常,在低维系统中,过渡金属离子之间相互作用会大大的增强电子-电子、声子-声子、电子-声子和自旋-声子的耦合。本文采用第一性原理的方法研究了铁基化合物的磁性、铁电性、多铁性及超导性,并预测了新的铁基化合物的物理性质,具体的研究内容如下:1)铁基梯子化合物AFe2X3（A=Ba,K;X=S,Se）中压强驱动反铁磁半导体-非磁金属相变的研究。基于第一性原理密度泛函理论,我们发现随着压强增加,BaFe2S3的晶格常数以及铁上的局域磁矩逐渐受到抑制,在临界压强时发生了一级相变:局域磁矩突然降至0。此外,我们还发现在加压的过程中,S上的电子转移到Fe上,这种的“自掺杂”效应可能对这个相变起重要作用。相变后的非磁金属相也为超导提供了必要条件。作为BaFe2S3的扩展,我们还研究了这个体系的另外两种化合物KFe2S3和KFe2Se3。随着压强增加,KFe2S3表现类似的一级相变行为,但KFe2Se3表现二级或弱的一级相变的特征。KFe2S3和KFe2Se3的磁矩淬灭所需要的压强高于BaFe2S3。2)压强引起的BaFe2Se3的结构和磁性相变。在本项工作中,我们采用第一性原理密度泛函理论对BaFe2Se3进行了研究。我们发现BaFe2Se3在高压下展现不同于BaFe2S3的相变行为。首先,铁梯子的倾斜角在加压过程逐渐减小,6 GPa时减为0,表明体系发生结构相变:Pnma相到Cmcm相。其次,在10.4 GPa时体系发生绝缘-金属相变,即由绝缘体反铁磁相变为金属反铁磁相。第三,在12 GPa附近发生磁相变,由块状Block反铁磁变为与123-S梯子类似的条纹反铁磁（所谓的CX型）。最后,所有的磁矩在30 GPa时消失,体系进入非磁金属相。许多物理性质在高压下测量是十分困难的,因此我们绘制的理论相图具有重要的意义,为后续研究提供了参考。此外,我们发现BaFe2S3和BaFe2Se3的超导相的区别表现为:在123-S超导体中,超导配对发生在磁性淬灭区域;而在123-Se超导体中,超导配对发生在磁相变区域。最后,我们还预测BaFe2Se3在压强超过30 GPa时也有可能超导。3)铁碲梯子化合物:预测BaFe2Te3的结构和磁性。基于密度泛函和密度泛函微扰理论,我们预测新的BaFe2Te3具有和BaFe2Se3一样的晶体结构,其铁上的电荷浓度也是n=6。此外,我们发现BaFe2Te3具有独特的2x2的块状Block反铁磁序。由于块状Block反铁磁序的磁致伸缩效应,BaFe2Te3是由磁性诱导的非共线亚铁电体系,其铁电极化大小约为0.31μC/cm2。由于123-Te梯子和123-Se梯子具有类似的电子结构和磁结构,因此BaFe2Te3可能具有类似于BaFe2Se3一样的物理性质。特别是,BaFe2Te3在高压下也有可能超导。4)层状结构CaOFeS的理论研究:磁性、磁介电效应以及光伏效应。CaOFeS是具有层状铁三角晶格的极性半导体材料。在本项工作中,我们对CaOFeS进行了系统地研究,主要包括磁性、电子结构、磁相变、磁电耦合效应以及光吸收。我们的计算表明CaOFeS的磁基态是Ising-G型反铁磁,这种反铁磁序是由强的次近邻磁相互作用驱动的。此外,这种Ising-G型反铁磁序还破坏了三角对称性,发生磁致伸缩效应,从而产生磁电耦合效应。最后,我们发现CaOFeS具有较大的光吸收系数,意味着它具有良好的光伏效应。通过模型计算,我们发现CaOFeS光电转化效率最高达到24.2%。
霍子伟[5]（2020）在《反铁电组元对BNT基无铅陶瓷微结构和电学性能的调控研究》文中研究说明Bi0.5Na0.5Ti O3（BNT）基陶瓷居里温度高、铁电性好,且存在反铁电特性,是取代铅基陶瓷的有力竞争者之一。BNT基陶瓷在储能、应变等领域值得深入研究开发。反铁电体具有很强的抗击穿能力、大的存储密度和高的电致应变。为了提高BNT基的饱和极化强度(Pmax),增强其抗击穿能力,获得优异的电学性能。本文主要研究了掺杂Cs2Nb4O11（CN）、Sr0.7Ca0.3Ti O3（CST）和Ag Ta0.15Nb0.85O3（ATN）三种反铁电组元,对BNT固溶Bi0.5K0.5O3（BKT）或Ba Ti O3（BT）第二组元无铅陶瓷结构和电学性能的影响。（1）研究了CN掺杂对0.82BNT-0.18BKT-x CN（BNKT-x CN）陶瓷结构和电学性能的影响。研究表明:微量掺杂CN时,BNKT-x CN陶瓷为标准的钙钛矿结构,随着CN掺杂含量的增加,XRD图出现杂峰,具有钨青铜结构的第二相生成,但是主相依旧是钙钛矿结构;SEM图显示,CN的掺入具有细化晶粒的效果,但是当其含量增加到x=0.03时,在小的陶瓷晶粒表面生成与钨青铜结构相关的大块晶粒;铁电性方面,x=0.005的微量CN掺杂,即可实现BNKT-x CN陶瓷在室温下达到反铁电的效果,进一步适量增加掺杂含量可以细化铁电曲线,提高饱和极化强度,增大储能密度。x=0.02时,在100 k V/cm电场下获得1.0 J/cm3的最佳储能密度,但掺杂含量过多会导致长程有序铁电相被破坏而使铁电性减弱;在电致应变上,当CN掺杂量x=0.005时,可获得最大电致应变0.48%;介电温谱图证实BNKT-x CN陶瓷主相为伪立方相。（2）研究了CN掺杂对0.94BNT-0.06BT-x CN（BNBT-x CN）陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:不同的CN掺杂含量下,BNBT-x CN陶瓷主相依旧为钙钛矿结构,随着掺杂含量的增加具有钨青铜结构的第二相生成;SEM图显示,陶瓷结构较为致密,低CN掺杂含量下有棒状晶粒生成,掺杂含量继续增加后,棒状晶粒消失,生成大的块状晶粒;随着CN掺杂含量的增加,BNBT-x CN陶瓷的铁电性逐渐减弱,具有弛豫的特点。x=0.01时,在80 k V/cm电场下获得最佳储能密度0.70 J/cm3,储能效率为44.83%;介电温谱图验证了主相为伪立方相。（3）研究了CST对0.82BNT-0.18BKT-x CN（BNKT-x CST）陶瓷结构和电学性能的影响。研究发现:CST掺杂后的BNKT-x CST陶瓷仍为标准的钙钛矿结构,在低量掺杂下为三方相和四方相共存,随着掺杂含量的增多主相变为伪立方相;通过SEM观察到不规则晶粒,这可能是在烧结的过程中,设置的烧结温度相对于该成分点过高,或者由于烧结时保温时间超出所需过多造成;当CST掺杂含量x=0.15时,60 k V/cm电场下获得了0.34%的最大饱和电致应变,其逆压电系数d*33=567 pm/V。当CST掺杂含量x=0.30时,在100 k V/cm的电场下获得了0.60%的最大饱和电致应变,其逆压电系数d*33=600 pm/V;x=0.25时,在100 k V/cm的电场下获得最佳储能密度1.01J/cm3,相应的储能效率为56.2%;介电温谱图显示,由于CST掺杂,BNKT-x CST陶瓷的退极化温度Td下降到室温以下,而Tm=280℃且不随CST掺杂的增多而改变。介电常数随掺杂含量的增加而降低。（4）研究了CST对0.94BNT-0.06BT-x CST（BNBT-x CST）陶瓷结构和电学性能的影响。研究发现:不同CST掺杂量的BNBT-x CST陶瓷为标准的钙钛矿结构,主相为伪立方相;SEM图显示,随着CST掺杂含量的增多,BNBT-x CST陶瓷的晶粒尺寸先显着减小后逐渐增大;在90 k V/cm的电场下,CST掺杂量为x=0.24时,最佳储能密度为0.96 J/cm3;电致应变曲线分析得到,x=0.16时BNBT-x CST陶瓷获得最大电致应变0.66%,逆压电系数d*33=733 pm/V;介电温谱分析表明,随着温度的升高,在Tp和Tm之间出现强烈的频率色散现象,在达到Tm后频率色散现象消失,Tm峰随着CST掺杂含量的增加逐渐向低温方向移动,但CST的掺杂对Tm峰值影响不大。（5）研究了ATN对0.82BNT-0.18BKT-x ATN（BNKT-x ATN）陶瓷结构和电学性能的影响。研究发现:在ATN掺杂含量较低时,BNKT-x ATN陶瓷为标准的钙钛矿结构,随着ATN掺杂含量的增加,有富铌相杂相生成;SEM图显示,随着ATN掺杂含量的增加,晶粒逐步变小同时生成棒状晶粒。当x=0.15时,表面有大的块状晶粒生成;适量掺杂ATN可以细化BNKT-x ATN陶瓷的铁电曲线,提高其饱和极化强度,但是掺杂含量过多会导致长程有序的铁电相被破坏,铁电性减弱;受烧结过程中阳离子挥发的影响,电致应变具有明显的不对称性,当ATN掺杂含量x=0.05时,获得0.30%的最大电致应变。（6）研究了ATN对0.94BNT-0.06BT-x ATN（BNBT-x ATN）陶瓷结构和电学性能的影响。研究发现:在不同ATN掺杂含量下,BNBT-x ATN陶瓷主相为钙钛矿结构,由于高温烧结过程中钾、钠离子的挥发,生成富铌杂相;不同ATN掺杂含量下BNBT-x ATN陶瓷的结构均较为致密,随着ATN掺杂含量增加,生成棒状晶粒;在不同掺杂含量下,BNBT-x ATN陶瓷均具有良好的铁电性能;由于烧结条件的影响,部分离子挥发导致BNBT-x ATN陶瓷电致应变具有明显的不对称性,在x=0.01时,在x轴负半轴方向获得一个不对称的最大应变量0.49%。
彭亚洲[6]（2019）在《施主—受主复合掺杂SrTiO3陶瓷结构与电性能》文中指出SrTiO3是一种典型的ABO3型钙钛矿结构电介质材料,具有较高的介电常数（εr≈300）、较低的介电损耗(tanδ≈10-3)和良好的耐压性（Eb≈10kV/mm）。大量研究表明通过外加电场、应力或化学掺杂等方式能够调控SrTiO3的微观组织结构进而获得不同的电学性能。本文通过施主-受主复合掺杂的方式,系统研究了掺杂离子种类、掺杂浓度和烧结温度等工艺参数对SrTiO3陶瓷的微观组织结构与电性能的影响规律。复合掺杂SrTiO3陶瓷在宽频率、宽温域范围内获得了稳定的庞介电常数和低介电损耗。实验结果揭示了氧空位在SrTiO3陶瓷中的形成规律及其对陶瓷性能的影响方式,阐明了不同掺杂离子对SrTiO3陶瓷结构及电性能的影响机制。通过分析掺杂SrTiO3陶瓷的物相结构与表面形貌分析,研究了不同制备工艺对SrTiO3陶瓷微观组织结构的影响。结果表明不同制备工艺获得的SrTiO3陶瓷均为单相,掺杂离子成功进入了陶瓷的晶格中,代替了原有SrTiO3中的离子。高浓度的La3+-Li+离子复合掺杂会导致陶瓷晶粒尺寸变小,而Al3+-Li+离子复合掺杂则对晶粒尺寸的影响不大,此外,两种掺杂陶瓷的晶粒尺寸都会随着烧结温度的提高而变大。通过La3+-Li+离子的复合掺杂,(La0.5Li0.5)x Sr1-x-x TiO3陶瓷获得了在100Hz10MHz的频率范围、25℃500℃的温度范围内稳定的庞介电常数和低介电损耗。掺杂浓度为x=0.02的SrTiO3陶瓷在25℃、1kHz下的介电常数为12199,介电损耗为0.031。La3+-Li+离子复合掺杂SrTiO3陶瓷的庞介电性质来源于La3+-Li+离子在陶瓷分别形成的缺陷复合体,这种缺陷复合体对电子具有很强的限域作用,因此陶瓷同时具有高的庞介电常数和低的介电损耗。Al3+-Li+离子复合掺杂SrTiO3陶瓷没有获得庞介电性质,其介电常数与纯SrTiO3陶瓷没有明显差异。研究结果表明Al3+-Li+离子复合掺杂使SrTiO3陶瓷具有强烈的界面极化作用,该作用主要是来源于晶粒与晶界之间较大的电导差距。晶界处的空间电荷导致了Al3+-Li+离子复合掺杂SrTiO3陶瓷的漏电行为。此外,在两种掺杂陶瓷中均发现了介电损耗的弛豫现象,通过交流阻抗谱测试结果分析,发现La3+-Li+离子复合掺杂SrTiO3陶瓷的弛豫行为主要归因于氧空位的二次电离或氧空位的热运动,而Al3+-Li+离子复合掺杂SrTiO3陶瓷的弛豫行为只归因于氧空位的热运动。
季洁[7]（2019）在《基于ABO3型铁电薄膜太赫兹调制器件的研究》文中认为随着太赫兹通信技术的迅速发展,太赫兹调制器的发展也迫在眉睫。铁电薄膜由于具备优良的介电性、压电性和铁电性等重要性能,在微波通信领域得到了广泛的应用。本论文首先对硅基ABO3型铁电薄膜在太赫兹频段的介电特性进行了研究,并进一步探讨了铁电薄膜在外场作用下实现对太赫兹波调制的微观机制,为以后制备太赫兹调制器件提供了参考作用。本论文的主要研究结果如下:（1）研究了相同厚度的ABO3型钛酸铅（PbTiO3,PT）和锆钛酸铅（PbZrTiO3,PZT）铁电单层薄膜和钛酸铅/锆钛酸铅（PZT/PT）铁电超晶格薄膜在外加光场作用下的介电可调特性。结果表明,光场对钛酸铅和锆钛酸铅单层铁电薄膜材料介电常数实部的调制深度分别达到了39.42%和69.86%,而光场对锆钛酸铅/钛酸铅超晶格薄膜的介电常数实部的调制度达到174.77%。为了研究光场与薄膜相互作用的内部机制,本论文利用Lorenz-Debye耦合模型研究光场作用下薄膜的晶格动力学特征,表明在光场作用下,铁电薄膜内的电子发生重新分布而导致内建电场,并同时促使了软模的硬化,且振子强度和阻尼系数均得到增大。（2）研究了电场作用下的硅基钛酸钡（BaTiO3,BTO）薄膜在太赫兹频段的介电可调特性,在直流偏置电场的作用下,介电常数实部和虚部的调制度分别达到了57.6%和35.4%。通过BTO薄膜的介电频谱从而分析出BTO薄膜内部的晶格动力学特征,结果表明,随着偏置电场的增大,Ti离子相对于中心位置的偏移量减小,促使了软模的硬化。另外通过比较受光辐照前后的硅基BTO薄膜在电场作用下的介电调制能力,发现外加泵浦光场屏蔽了直流偏置电场对BTO薄膜的作用。（3）研究了光场作用下不同周期结构的硅基钛酸铅/钛酸锶（PbTiO3/SrTiO3,PT/STO）铁电超晶格薄膜对太赫兹波的调制特性。当光功率从0 mW调至450 mW时,PT/STO/Si和（PT/STO）3/Si对太赫兹波强度的调制度分别能达到46.3%和56.2%。对于样品PT/STO/Si,当光功率调至300 mW时,其折射率的变化趋于饱和,表明了光生伏特场的存在。同时内建电场的大小与光生伏特场相等,但方向相反。另外,内建电场能够有效调制折射率的变化与材料优异的电光特性性密切相关。（4）研究了未受光辐照和受光辐照的PT/STO超晶格薄膜对太赫兹波调制深度随正负偏置电场的变化。实验发现,未受光辐照的两组样品在偏置电压的作用下对太赫兹波的调制能力相当微小。但是当这两组受光辐照后,正负偏置电压作用下,样品PT/STO/Si的透射系数出现‘二极管’效应。而样品（PT/STO）3/Si,在正负偏置电压作用下,其对太赫兹波可以实现连续调制。当样品PT/STO/Si和样品（PT/STO）3/Si均在功率为400 mW的外加光场作用下,电场对它们的调制深度分别能达到48.7%和78.5%。
张亚君[8]（2018）在《应变与晶格畸变耦合对钙钛矿材料铁电性能的调控》文中认为应变工程是调控材料特性的重要手段。在ABX3型钙钛矿材料中,由于应变与不同晶格畸变之间存在着强烈耦合,采用应变工程可以诱导出铁电性、光电性、多铁性等许多新奇的多场耦合特性。应变与晶格畸变之间的耦合不仅包含许多基本科学问题,而且在材料的设计与制备中具有重要的应用价值。深入地理解ABX3型钙钛矿中应变与晶格畸变耦合的内在物理机制及其对材料特性的调控规律,对于研发具有多场耦合特性的新型铁电材料具有重大的理论指导意义,并逐渐成为力学、物理学与材料学交叉科学领域的重要研究课题。本论文结合原子尺度下的第一性原理计算和宏观朗道理论,以氧族、硫族和卤族钙钛矿化合物为研究对象,研究应变-铁电畸变耦合、应变-八面体旋转畸变-铁电畸变耦合和应变-铁电畸变-扬-特勒畸变耦合。本论文的研究目标是通过晶格动力学和朗道理论分析:i)探索应变与晶格畸变之间的耦合机制;ⅱ)得到应变和晶格畸变耦合所诱导的铁电性并为实际应用提供理论指导;ⅲ)激发特定晶格耦合来实现电场对材料电子结构的调控。通过本文研究获得的主要结论如下:首先,通过第一性原理计算系统地研究了先兆铁电体BaZrO3和BaZrO3/SrZrO3超晶格中应变-铁电畸变之间的耦合及其对材料特性的调控。研究发现外延拉伸和压缩应变可以在BaZrO3中诱导出比传统铁电材料BaTiO3更大的自发极化。晶格动力学分析表明,应变诱导的顺电-铁电相变源于应变导致相应晶格振动模态的软化。于此同时,本文深入地研究了应变对BaZrC)3介电性质和铁电临界尺寸的影响,以及应变对BaZrO3/SrZrO3超晶格铁电极化的调控。第一性原理计算表明,由于应变诱导顺电-铁电相变,锆酸钡的介电性有了很大的提高。在外延应变作用下,铁电极化可以稳定地存在于只有单个晶胞厚度的BaZrO3薄膜,使得铁电临界尺寸消失。在BaZrO3/SrZrO3超晶格中,同时实现了八面体旋转畸变-铁电畸变耦合诱导的非本征铁电性和应变-铁电畸变耦合诱导的铁电极化。并证明了在外延应变作用下,非本征铁电性与应变诱导的铁电畸变可以共存,并显着增强铁电极化强度。其次,通过对称性分析和第一性原理计算,建立了 Ruddlesden-Popper（RP）A3B2X7结构中包含八面体旋转,倾斜,极性和反极性畸变的朗道方程,揭示了ABX3钙钛矿在形成RP结构时在界面处会形成强烈的反极性畸变。发现反极性畸变与八面体面内旋转之间存在着强烈的竞争关系,解释了八面体旋转畸变被抑制的物理机理,并提出了两种普适的机理来激活钙钛矿中八面体面内旋转畸变。第一,提出了在硫族RP化合物中利用化学压力来保持八面体面内旋转畸变,由于八面体面内旋转畸变、八面体面外倾斜畸变和铁电畸变的耦合,使得化学压力较大的硫族RP化合物具有铁电性;第二,提出了利用压缩应变来诱导八面体面内旋转畸变和面内铁电畸变,从而在卤族RP化合物中实现顺电-铁电相变。通过杂化泛函计算发现部分硫族RP化合物和卤族RP化合物不仅具有较强的铁电极化而且具有较低的带隙,可作为光伏材料,为研发新型钙钛矿太阳能电池材料提供了理论基础。最后,建立了应变-铁电畸变-扬-特勒畸变耦合的物理模型,研究了BaFeO3/BaMn03超晶格及外延锡酸盐BaSnO3和SrSnO3薄膜中复杂的应变-晶格畸变耦合,分析了晶格畸变与电子结构的电声耦合关系,并提出通过外加电场来调控扬-特勒畸变,从而实现电场对钙钛矿材料电子结构的调控。具体来讲,对于BaFeO3/BaMn03超晶格,发现应变同时与铁电畸变和扬-特勒畸变耦合。由于两种晶格畸变和电子结构之间强烈的电声耦合效应,应变的增加会导致材料发生金属-绝缘体相变。与此同时,我们发现铁电畸变,扬-特勒畸变及反极性畸变之间存在三阶耦合关系,通过施加电场可以有效地调节铁电和扬-特勒畸变的大小及超晶格的电子结构,进而驱动体系发生绝缘体-金属相变。对于外延锡酸盐BaSnO3和SrSnO3薄膜,其具有与BaFeO3/BaMnO3超晶格不同的扬-特勒畸变诱导机理。虽然二者铁电极化都源于应变-铁电畸变耦合,但扬-特勒畸变并非源于与应变的直接耦合,而是通过与铁电畸变、反铁畸变、反极性畸变的耦合诱导的。发现了扬-特勒畸变可以有效的调节外延锡酸盐薄膜的带隙,鉴于铁电畸变和扬-特勒畸变之间的强烈耦合,本文提出可以通过施加电场调节扬-特勒畸变进而改变光电材料锡酸盐的带隙和对太阳光谱的吸收范围。
于杨[9]（2018）在《施主-受主复合掺杂TiO2陶瓷结构与电性能》文中认为金红石型Ti02是一种典型的先兆性铁电体,具有多种优异的性能。近年来,通过施主-受主掺杂形成不同类型的缺陷,赋予TiO2铁电和庞介电等性能的研究是目前该领域的热点。但是,施主-受主掺杂TiO2陶瓷中不同类型缺陷的形成机制和影响因素,及其对电性能的影响本质等方面尚需进行系统研究。本文以 Nb5+（Ta5+）-Al3+、Ta5+-La3+和 Ta5+-Al3+-La3+为对象,研究 了施主-受主离子对的形成机制和影响因素,探讨了利用离子对复合掺杂设计二元氧化物室温铁电性的微观机制;并分析了制备和处理工艺与离子对形成的关系及机制。通过掺杂离子半径的选择,实现铁电和庞介电性能的调控;并利用三元施主-受主复合掺杂,大幅度提高了庞介电掺杂陶瓷的耐压性。X射线衍射分析和第一性原理计算表明,由于Nb5+-Al3+和Ta5+-Al3+具有合适的离子半径,可以在TiO2晶格中形成离子对,并沿[001]方向分布。研究发现,尽管TiO2是一种具有对称中心的晶体,但Nb5+-Al3+和Ta5+-Al3+复合掺杂的TiO2表现出室温铁电性和压电性。以Nb5+-Al3+复合掺杂TiO2陶瓷为例,当掺杂量为2 mol.%时,80 kV/cm的电场下,室温饱和极化强度为2.8μC/cm2,压电系数为4 pm/V。复合掺杂Ti02的铁电性的形成机制为:首先离子对在晶格中引入了局域晶格畸变,破坏了晶体的局域对称性;其次离子对形成的电偶极矩对其附近区域提供了电场,该电场导致离子对附近区域的正负电荷的反向位移,从而产生了局域极化。通过分析不同烧结时间和老化处理温度对两种掺杂量的Nb5+-Al3+复合掺杂TiO2陶瓷结构和电性能的影响,研究了制备工艺对离子成对行为的影响。结果表明:掺杂量为2 mol.%的陶瓷,延长烧结时间会破坏Nb5+-Al3+离子对,使陶瓷失去铁电性,将掺杂陶瓷在900 ℃进行老化处理,利于Nb5+-Al3+离子对的重新形成,掺杂陶瓷重新获得铁电性;掺杂量为8 mol.%的陶瓷,长时间高温烧结会降低Nb5+-Al3+离子对含量,陶瓷中载流子含量的增加使介电常数和介电损耗增大,烧结时间12 h的陶瓷在900 ℃的老化处理,孤立的Nb5+离子和Al3+离子重新组成Nb5+-Al3+离子对,陶瓷载流子含量降低,掺杂陶瓷低频介电损耗降低4个数量级,并具有良好的频率稳定性。为了探讨离子半径对离子对形成的影响,研究了具有较大离子半径的Ta5+-La3+复合掺杂TiO2陶瓷的结构与电性能。X射线衍射分析和第一性原理计算表明,Ta5+离子和La3+离子不能进入同一单胞形成离子对,但是,La3+离子与氧空位会形成La23+Vo Ti3+缺陷复合体,Ta5+离子形成Ta25+Ti3+Ti4+缺陷复合体。这种缺陷复合体“限域”电子的作用导致掺杂陶瓷在较宽的温域和频域内具有稳定的庞介电常数和低介电损耗。掺杂量x>0.002时,Ta5+-La3+复合掺杂TiO2陶瓷在40Hz～1 MHz、25～400 ℃,具有>2.5 × 104的介电常数和<0.07的介电损耗。利用上述具有不同半径的掺杂离子所形成的不同类型的缺陷,在TiO2陶瓷中复合掺杂Ta5+、Al3+和La3+离子,研究了不同La3+含量对掺杂陶瓷结构和电性能的影响。研究发现,不含La3+离子时,在Ta5+-Al3+复合掺杂TiO2陶瓷中,Ta5+离子和Al3+离子会进入同一单胞,形成Ta5+-Al3+离子对,沿[001]方向分布,此时Ta5+-Al3+掺杂TiO2陶瓷具有铁电性;当La3+离子掺杂进入TiO2,Al3+离子优先与La3+离子形成La3+Al3+VoTi3+缺陷复合体,部分Ta5+-Al3+离子对被拆分。当 Al3+和La3+含量比为3:1时,掺杂陶瓷在40Hz～1 MHz、25～450 ℃,具有>104的介电常数和<0.2的介电损耗,陶瓷的漏电流密度降低了 4个数量级,耐压性得到了显着的提高。
侯燕燕[10]（2015）在《SrTiO3材料的掺杂改性研究》文中研究表明SrTiO3是一种典型的先兆性铁电体,由于其介电常数对直流偏场有很强的依赖性且介电损耗低,在可调谐电子器件应用方面,引起了广泛的关注,特别是几种微波器件的应用,例如过滤器、谐振器、相移器等等。然而,这种应用却受到了一定程度的限制,因为不论对于钛酸锶单晶还是薄膜,只有温度在80K以下的范围内,才具有可应用的可调谐性,且即使温度降低到绝对零度附近0.035K时也不能观测到顺电-铁电相变。很多前人的大量研究结果显示A位阳离子掺杂,可使SrTiO3具有高可调谐性的温度范围扩大,而B位掺杂能够改变其晶体结构,出现新的结构相。根据文献报道,A位Mn掺杂的Sr1-yMnyTiO3陶瓷的介电可调谐的温度范围可扩大到150K,不过,在温度为150K时,其可调谐性只有～10%,且需要施加较大的电压值,不利于实际的器件应用。薄膜与块体材料相比,制作电子器件时易微型化,只需要施加很低的偏电压就能实现可观的介电可调谐性。大量文献详细研究了 B位Zr掺杂的锆钛酸锶固溶陶瓷的晶体结构随Zr掺杂量的变化,发现Zr的掺杂可使固溶陶瓷发生相变,而关于锆钛酸锶固溶陶瓷的介电性、热释电性等电学性能的变化却少有报道。本论文主要工作是对SrTiO3材料分别进行了 A位与B位掺杂改性研究。其一研究了 A位Mn掺杂Sr1-xMnxTiO3系列薄膜的介电可调谐性和极化行为,其二对B位Zr掺杂SrTi1-yZryO3固溶陶瓷的介电性和热释电性进行了研究。具体结果如下:（1）采用金属有机物分解法在 Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Sr1-xMnxTiO3（0<x≤0.03）多晶薄膜。首先为了得到高质量的薄膜,研究了不同退火气氛对薄膜的微结构和结构、介电性能和漏电流密度等的影响,实验结果表明,在氮气氛中退火,晶粒生长起伏度较小、更加均匀,结晶度较高,介电常数较高、低电场漏电流密度较小。系统地研究了不同Mn掺杂量的钛酸锶薄膜在不同频率下的变温介电可调谐行为和极化行为。实验结果表明,介电可调谐性对频率没有呈现依赖性;随着温度的降低和Mn含量的减少,介电可调谐性大大提高。在温度150 K下,可调谐性就可高达31%,可与铁电薄膜（如Sr1-1.5xBixTiO3）的相对可调谐性相媲美。同时,随着温度的降低和Mn掺杂量的减少,P-E回线的“S”型曲线变得更加明显,且剩余极化随电场的变化趋势与铁电体的剩余极化随电场变化趋势类似。分析认为,这种极化行为和可调谐行为变化规律的一致性,可能源于相同的机制,归因于Mn2+偏心替代A位的Sr2+形成的极化微区或极化偶极子。（2）利用传统固相反应法制备了锆掺杂钛酸锶固溶陶瓷,且对陶瓷材料的晶体结构、微观结构、介电性能和热释电性能进行了系统研究。实验结果显示,随着Zr掺杂量的增加,锆钛酸锶陶瓷出现新的结构相—四方相;晶粒形貌发生明显的变化,晶粒尺寸变大;且锆含量为10%和50%的锆钛酸锶陶瓷的介电行为和热释电行为都有异常,进一步分析实验数据推断,异常的出现可能由于Zr4+的B位掺杂,Zr4+与Ti4+离子半径不同使得氧八面体畸变增大,诱导原来在低温下为顺电相的SrTiO3出现极化相或者铁电相。
二、先兆性铁电体中量子涨落及介电常数的计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、先兆性铁电体中量子涨落及介电常数的计算（论文提纲范文）
（1）磁电材料中多铁性能的研究与调控（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 磁性材料 |
| 1.2 铁电材料 |
| 1.3 多铁性材料研究概述 |
| 1.4 第一类多铁材料 |
| 1.5 第二类多铁材料 |
| 1.6 线性磁电材料 |
| 1.7 本论文的实验目的以及内容安排 |
| 1.8 参考文献 |
| 第二章 实验方法:晶体生长 |
| 2.1 晶体生长理论 |
| 2.2 光学浮区法 |
| 2.3 助熔剂法 |
| 2.4 化学气相输运法 |
| 2.5 晶体图片 |
| 2.6 参考文献 |
| 第三章 Co_4Nb_2O_9体系中Mn掺杂对磁电耦合效应的调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备与实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 结构性质 |
| 3.3.2 磁学性质 |
| 3.3.3 铁电极化和磁控电效应 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 结论 |
| 3.6 参考文献 |
| 第四章 Mn_4Nb_2O_9的陶瓷与单晶样品中的磁电耦合效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与实验方法 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 Mn_4Nb_2O_9陶瓷样品的实验结果 |
| 4.3.2 Mn_4Nb_2O_9单晶样品的实验结果和讨论 |
| 4.3.3 讨论 |
| 4.4 结论 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 锰氧化物GdMn_2O_5中多铁性对高温极化过程的异常依赖 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备以及实验方法 |
| 5.2.1 样品制备和表征 |
| 5.2.2 电极化过程 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 磁性、比热和介电性质 |
| 5.3.2 热释电结果 |
| 5.3.3 高温极化过程的影响 |
| 5.4 物理图像和理论模拟 |
| 5.4.1 双铁电极化图像 |
| 5.4.2 顺磁-顺电相中的电子极化 |
| 5.4.3 进一步的讨论 |
| 5.5 结论 |
| 5.6 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 博士期间发表论文目录 |
| 致谢 |
（2）多铁性金属有机框架材料的磁电性能及其压力调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 金属有机框架材料的兴起 |
| 1.2 金属有机框架材料的制备与应用概述 |
| 1.2.1 金属有机框架材料的合成方法 |
| 1.2.2 金属有机框架材料的应用 |
| 1.3 金属有机框架材料的研究近况 |
| 1.4 多铁性金属有机框架材料 |
| 1.4.1 多铁性材料概述 |
| 1.4.2 多铁性材料的发展 |
| 1.4.3 多铁性金属有机框架材料的研究 |
| 1.5 本文的研究思路和主要内容 |
| 1.5.1 氢键对磁电耦合效应调控研究 |
| 1.5.2 高频磁电性能研究 |
| 1.5.3 压力调控研究 |
| 1.6 本文的研究意义和实用价值 |
| 第2章 合成原料和设备简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品合成原料 |
| 2.3 实验设备简介 |
| 2.4 样品合成方法 |
| 2.5 表征手段 |
| 2.6 测试设备 |
| 第3章 氢键对金属有机框架材料磁电耦合效应调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.3 金属有机框架材料的表征 |
| 3.3.1 X射线检测 |
| 3.3.2 磁学性能表征 |
| 3.4 金属有机框架材料中氢键强弱分析 |
| 3.4.1 介电性能测试 |
| 3.4.2 拉曼光谱分析 |
| 3.5 顺磁态的磁电耦合效应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 [(CH_3)_2NH_2]Mn(HCOO)_3的高频磁电性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 [(CH_3)_2NH_2]Mn(HCOO)_3/PPy的制备及表征 |
| 4.2.1 混合物的制备 |
| 4.2.2 混合物的光谱表征 |
| 4.2.3 混合物的形貌分析 |
| 4.3 [(CH3)_2NH_2]Mn(HCOO)_3/PPy高频磁电性能测试 |
| 4.4 [(CH3)_2NH_2]Mn(HCOO)_3/PPy的微波吸收性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 压力作用下[(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3的有序-无序铁电转变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3的合成 |
| 5.3 [(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3的基本表征 |
| 5.3.1 X射线衍射谱 |
| 5.3.2 比热容测试 |
| 5.3.3 差示扫描量热法测量 |
| 5.3.4 磁性表征 |
| 5.4 压力下[(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3的电学性能测试 |
| 5.4.1 不同压力下的介电性能测试 |
| 5.4.2 不同压力下的热释电性能测试 |
| 5.5 [(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3原位加压的拉曼表征 |
| 5.6 压力下[(CH3)_2NH_2]Co(HCOO)_3的相图分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 对[(CH_3)_2NH_2]Mn_(0.5)Ni_(0.5)(HCOO)_3和[(CH_3)_2NH_2]Cu(HCOO)_3的加压电学和拉曼光谱研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 [(CH_3)_2NH_2]Mn_(0.5)Ni_(0.5)(HCOO)_3的加压电学测试 |
| 6.2.1 [(CH_3)_2NH_2]Mn_(0.5)Ni_(0.5)(HCOO)_3的介电性能 |
| 6.2.2 [(CH_3)_2NH_2]Mn_(0.5)Ni_(0.5)(HCOO)_3的热释电性能 |
| 6.3 [(CH_3)_2NH_2]Mn_(0.5)Ni_(0.5)(HCOO)_3的加压拉曼表征 |
| 6.4 [(CH3)_2NH_2]Cu(HCOO)_3的合成和加压表征 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）钙钛矿结构铁电薄膜中能量竞争与畴结构的热力学分析和相场模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多铁性、铁电性与铁电薄膜 |
| 1.1.1 物质的铁性和多铁性材料 |
| 1.1.2 电介质的物理性质及分类 |
| 1.1.3 铁电研究的历史与应用 |
| 1.1.4 铁电畴结构和铁电薄膜 |
| 1.2 铁电材料的研究方法 |
| 1.2.1 铁电材料的实验手段 |
| 1.2.2 铁电材料的理论基础 |
| 1.2.3 铁电材料的模拟计算 |
| 1.3 钙钛矿结构铁电体 |
| 1.3.1 钙钛矿结构及钙钛矿铁电体 |
| 1.3.2 钛酸钡材料 |
| 1.3.3 铁酸铋材料 |
| 1.4 本论文的目的和主要研究内容 |
| 第2章 理论背景和模拟方法 |
| 2.1 铁电材料的热力学唯象分析 |
| 2.1.1 Landau相变理论 |
| 2.1.2 弹性能的贡献 |
| 2.1.3 Landau–Gingzburg理论 |
| 2.1.4 Landau–Gingzburg–Denvonshire唯象理论 |
| 2.1.5 自由能的热力学表达 |
| 2.2 铁电材料的相场模型 |
| 2.2.1 序参量和演化方程 |
| 2.2.2 铁电体的自由能 |
| 2.2.3 钙钛矿铁电体的相场模型 |
| 2.3 相场模拟的数值方法 |
| 2.3.1 力学平衡 |
| 2.3.2 电学平衡 |
| 2.3.3 半隐式傅里叶谱法 |
| 第3章 高应变铁酸铋薄膜的畴界分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 铁电畴界和协调条件 |
| 3.1.2 铁酸铋的超四方相 |
| 3.1.3 本工作的介绍 |
| 3.2 畴界能量的热力学分析 |
| 3.2.1 畴界能 |
| 3.2.2 突变界面的静电能与电学失调 |
| 3.2.3 突变界面的弹性能与力学失调 |
| 3.2.4 畴界方向的确定 |
| 3.2.5 应变导致的相分离 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 铁酸铋的畴与畴界 |
| 3.3.1 铁酸铋内的畴 |
| 3.3.2 铁酸铋内的畴界 |
| 3.4 铁酸铋畴界的结果与讨论 |
| 3.4.1 相场模型 |
| 3.4.2 电学和力学失调效应 |
| 3.4.3 应变导致的相分离效应 |
| 3.4.4 高压缩应变铁酸铋薄膜中的准同型相界 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 铁酸铋超薄膜中的纯四方相 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 铁电超薄膜 |
| 4.1.2 铁酸铋超薄膜的研究进展 |
| 4.1.3 本工作的介绍 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.2.1 自由能的唯象描述 |
| 4.2.2 模拟系数的选择与拟合 |
| 4.3 模拟结果与分析 |
| 4.3.1 四方相的热力学分析 |
| 4.3.2 铁酸铋超薄膜的相场模拟 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 纳米孔阵列下钛酸钡薄膜的畴分裂 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 铁电薄膜的条纹畴和边界效应 |
| 5.1.2 微观铁电体的制备工艺 |
| 5.1.3 本工作的介绍 |
| 5.2 理论模型与方法 |
| 5.2.1 自由能表达式与系数 |
| 5.2.2 模拟过程及蒙特卡罗方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 正方形纳米孔的畴结构及能量分析 |
| 5.3.2 三角形形纳米孔的畴结构及能量分析 |
| 5.3.3 材料的压电性和介电性 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 简历与科研成果 |
（4）铁基硫族化合物的磁性、磁电耦合与超导性质的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铁基化合物材料主要分类和晶体结构 |
| 1.2 对称性 |
| 1.2.1 对称性破缺 |
| 1.2.2 一级相变和二级相变 |
| 1.2.3 朗道相变理论 |
| 1.3 铁基超导体母体相的物理性质 |
| 1.3.1 电子结构 |
| 1.3.2 磁性 |
| 1.3.3 向列量 |
| 1.3.4 超导性及可能序参量配对 |
| 1.4 多铁性 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 1.6 参考文献 |
| 第二章 理论背景 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 波恩-奥本海默绝热近似 |
| 2.1.2 Hartree-Fork近似 |
| 2.1.3 Thomas-Fermi近似 |
| 2.1.4 Hohenberg-Kohni理论 |
| 2.1.5 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.6 交换关联势 |
| 2.2 局域化的Wannier函数 |
| 2.3 密度泛函微扰理论 |
| 2.4 几何相位(Berry Phase) |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 铁基梯子化合物AFe_2X_3(A=Ba,K;X=S,Se)中压强驱动反铁磁半导体-非磁金属相变的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 磁性与电子结构 |
| 3.3.2 BaFe_2S_3中压强诱导的相变 |
| 3.3.3 KFe_2S_3中压强诱导的相变 |
| 3.3.4 KFe_2Se_3中压强诱导的相变 |
| 3.4 小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 压强引起的BaFe_2Se_3的结构和磁性相变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型与计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 常压下的物理性质 |
| 4.3.2 压强引起的相变 |
| 4.3.3 磁相图 |
| 4.4 进一步讨论 |
| 4.5 小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第五章 铁碲梯子化合物:预测BaFe_2Te_3的结构和磁性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型与计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 晶体结构 |
| 5.3.2 稳定性 |
| 5.3.3 磁性 |
| 5.3.4 亚铁电性 |
| 5.3.5 超导性 |
| 5.4 小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 层状结构CaOFeS的理论研究:磁性、磁介电效应与光伏效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 磁性和电子结构 |
| 6.3.2 反铁磁相变 |
| 6.3.3 磁交换伸缩效应和磁介电效应 |
| 6.3.4 光吸收和光伏效应 |
| 6.4 小结 |
| 6.5 参考文献 |
| 第七章 论文总结和展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
（5）反铁电组元对BNT基无铅陶瓷微结构和电学性能的调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 BNT基陶瓷研究概述 |
| §1.3 无铅压/铁电陶瓷理论背景和现状 |
| §1.3.1 无铅压/铁电陶瓷铁电性能的研究 |
| §1.3.2 无铅压/铁电陶瓷储能特性的研究 |
| §1.3.3 无铅压/铁电陶瓷电致应变特性的研究 |
| §1.3.4 无铅压/铁电陶瓷介电特性的研究 |
| §1.4 几种常见的反铁电组元 |
| §1.4.1 反铁电体概述 |
| §1.4.2 铌酸银 |
| §1.4.3 钛酸锶钙 |
| §1.4.4 铌酸铯 |
| §1.5 本课题研究思路及内容 |
| 第二章 BNT基陶瓷的制备与表征 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 陶瓷样品的制备 |
| §2.2.1 实验仪器与原料 |
| §2.2.2 样品制备工艺 |
| §2.3 BNT基陶瓷样品微结构分析与电学性能测试 |
| §2.3.1 微观结构分析 |
| §2.3.2 铁电性能分析 |
| §2.3.3 储能性能分析 |
| §2.3.4 应变性能分析 |
| §2.3.5 介电性能分析 |
| 第三章 反铁电组元Cs_2Nb_4O_(11)掺杂对 0.94BNT-0.06BT和 0.82BNT-0.18BKT陶瓷微观结构、电学性能的影响 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 反铁电组元CN掺杂对BNKT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §3.2.1 CN掺杂对BNKT陶瓷晶体结构的影响 |
| §3.2.2 CN掺杂对BNKT陶瓷微观结构的影响 |
| §3.2.3 CN掺杂对BNKT陶瓷铁电性能的影响 |
| §3.2.4 CN掺杂对BNKT陶瓷应变性能的影响 |
| §3.2.5 CN掺杂对BNKT陶瓷储能性能的影响 |
| §3.2.6 CN掺杂对BNKT陶瓷介电性能的影响 |
| §3.3 反铁电组元CN的掺杂对BNBT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §3.3.1 CN掺杂对BNBT陶瓷晶体结构的影响 |
| §3.3.2 CN掺杂对BNBT陶瓷微观结构的影响 |
| §3.2.3 CN掺杂对BNBT陶瓷铁电性能的影响 |
| §3.2.4 CN掺杂对BNBT陶瓷储能性能的影响 |
| §3.2.5 CN掺杂对BNBT陶瓷应变性能的影响 |
| §3.2.6 CN掺杂对BNBT陶瓷介电性能的影响 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 反铁电组元Ca_(0.3)Sr_(0.7)TiO_3掺杂对 0.94BNT-0.06BT和 0.82BNT-0.18BKT陶瓷微观结构、电学性能的影响 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 反铁电组元CST的掺杂对BNKT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §4.2.1 CST掺杂对BNKT陶瓷晶体结构的影响 |
| §4.2.2 CST掺杂对BNKT陶瓷微观结构的影响 |
| §4.2.3 CST掺杂对BNKT陶瓷铁电性能的影响 |
| §4.2.4 CST掺杂对BNKT陶瓷应变性能的影响 |
| §4.2.5 CST掺杂对BNKT陶瓷介电性能的影响 |
| §4.3 反铁电组元CST掺杂对BNBT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §4.3.1 CST掺杂对BNBT陶瓷晶体结构的影响 |
| §4.3.2 CST掺杂对BNBT陶瓷微观结构的影响 |
| §4.3.3 CST掺杂对BNBT陶瓷铁电性能的影响 |
| §4.3.4 CST掺杂对BNBT陶瓷应变性能的影响 |
| §4.3.5 CST掺杂对BNBT陶瓷介电性能的影响 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 反铁电组元AgTa_(0.15)Nb_(0.85)O_3掺杂对0.94BNT-0.06BT和 0.82BNT-0.18BKT陶瓷微观结构、电学性能的影响 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 反铁电组元ATN的掺杂对BNKT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §5.2.1 ATN掺杂对BNKT陶瓷晶体结构的影响 |
| §5.2.2 ATN掺杂对BNKT陶瓷微观结构的影响 |
| §5.2.3 ATN掺杂对BNKT陶瓷铁电性能的影响 |
| §5.2.4 ATN掺杂对BNKT陶瓷应变性能的影响 |
| §5.2.5 ATN掺杂对BNKT陶瓷介电性能的影响 |
| §5.3 反铁电组元ATN的掺杂对BNBT陶瓷微观结构和电学性能的影响 |
| §5.3.1 ATN掺杂对BNBT陶瓷晶体结构的影响 |
| §5.3.2 ATN掺杂对BNBT陶瓷微观结构的影响 |
| §5.3.3 ATN掺杂对BNBT陶瓷铁电性能的影响 |
| §5.3.4 ATN掺杂对BNBT陶瓷应变性能的影响 |
| §5.3.5 ATN掺杂对BNBT陶瓷介电性能的影响 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 全文总结 |
| §6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（6）施主—受主复合掺杂SrTiO3陶瓷结构与电性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 先兆性铁电体及其发展现状 |
| 1.2.1 二元氧化物先兆性铁电体 |
| 1.2.2 ABO_3型先兆性铁电体 |
| 1.3 介电材料理论简介 |
| 1.3.1 电介质理论基础 |
| 1.3.2 电介质储能材料 |
| 1.3.3 庞介电材料 |
| 1.4 SrTiO_3陶瓷及其研究进展 |
| 1.4.1 SrTiO_3陶瓷介电性能研究 |
| 1.4.2 SrTiO_3陶瓷铁电性能研究 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验设计 |
| 2.2 实验原料及设备 |
| 2.3 陶瓷制备工艺 |
| 2.4 结构及性能表征 |
| 第3章 La~(3+)-Li~+复合掺杂SrTiO_3陶瓷结构及电性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷物相及结构表征 |
| 3.3 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能 |
| 3.3.1 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能与频率的关系 |
| 3.3.2 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能与温度的关系 |
| 3.3.3 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷交流阻抗谱 |
| 3.3.4 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷庞介电机制分析 |
| 3.4 (La_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷铁电性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Al~(3+)-Li~+复合掺杂SrTiO_3陶瓷结构及电性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷物相及结构 |
| 4.3 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能 |
| 4.3.1 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能与频率的关系 |
| 4.3.2 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷介电性能与温度的关系 |
| 4.3.3 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷交流阻抗谱 |
| 4.4 (Al_(0.5)Li_(0.5))_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷铁电性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于ABO3型铁电薄膜太赫兹调制器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 太赫兹调制器的简介 |
| 1.1 太赫兹调制器的研究背景 |
| 1.2 太赫兹调制器的分类 |
| 1.3 基于铁电材料的太赫兹调制器 |
| 1.4 论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 基于铁电薄膜太赫兹调制特性原理的研究 |
| 2.1 铁电相变与软模 |
| 2.2 铁电体的介电特性 |
| 2.3 光铁电现象 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于锆钛酸铅/钛酸铅超晶格薄膜介电可调特性的研究 |
| 3.1 锆钛酸铅/钛酸铅超晶格薄膜的研究背景 |
| 3.2 基于锆钛酸铅/钛酸铅超晶格薄膜的实验设计 |
| 3.3 锆钛酸铅/钛酸铅超晶格在太赫兹频段介电特性的实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于钛酸钡薄膜在太赫兹频段介电可调特性的研究 |
| 4.1 钛酸钡薄膜的研究背景 |
| 4.2 基于钛酸钡薄膜的实验设计 |
| 4.3 电控钛酸钡薄膜在太赫兹波段介电特性的实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于钛酸铅/钛酸锶超晶格对太赫兹波调制特性的研究 |
| 5.1 钛酸铅/钛酸锶超晶格的研究背景 |
| 5.2 基于钛酸铅/钛酸锶超晶格薄膜太赫兹光电调制器的实验设计 |
| 5.3 基于钛酸铅/钛酸锶超晶格的太赫兹调制器的实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（8）应变与晶格畸变耦合对钙钛矿材料铁电性能的调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铁电材料 |
| 1.1.1 本征铁电性 |
| 1.1.2 铁电性的起源及软模理论 |
| 1.1.3 非本征铁电性 |
| 1.1.4 铁电材料的潜在应用 |
| 1.2 应变工程 |
| 1.2.1 力电耦合 |
| 1.2.2 力磁耦合 |
| 1.2.3 力光耦合 |
| 1.3 钙钛矿结构及常见的非铁电畸变 |
| 1.3.1 钙钛矿的结构特性 |
| 1.3.2 常见的非铁电畸变 |
| 1.4 铁电-非铁电畸变的耦合和竞争 |
| 1.4.1 铁电-非铁电畸变的竞争 |
| 1.4.2 铁电-非铁电畸变的耦合 |
| 1.5 应变-铁电畸变耦合研究方法 |
| 1.5.1 朗道金兹堡德文希尔热力学理论 |
| 1.5.2 相场方法 |
| 1.5.3 有效哈密顿方法 |
| 1.6 本课题的目的和研究内容 |
| 第2章 计算方法 |
| 2.1 第一性原理的理论背景 |
| 2.2 密度函数扰动理论 |
| 2.3 势能面分析与朗道方程 |
| 2.4 应变模式 |
| 2.5 计算方法与参数 |
| 第3章 先兆铁电体BaZrO_3和BaZrO_3/SrZrO_3超晶格应变-铁电畸变耦合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 先兆铁电体BaZrO_3应变-铁电畸变耦合 |
| 3.2.1 BaZrO_3外延薄膜顺电-铁电相变 |
| 3.2.2 BaZrO_3外延薄膜顺电-铁电相变 |
| 3.2.3 BaZrO_3外延薄膜应变-铁电畸变耦合 |
| 3.2.4 BaZrO_3外延薄膜的铁电临界尺寸 |
| 3.2.5 应变对BaZrO_3介电性质的调控 |
| 3.2.6 讨论与小结 |
| 3.3 SrZrO_3/BaZrO_3超晶格反铁电-铁电畸变与应变-铁电畸变耦合 |
| 3.3.1 反铁-铁电畸变耦合诱导非本征铁电性 |
| 3.3.2 应变-铁电畸变耦合增强铁电性 |
| 3.3.3 应变-铁电-反铁畸变的耦合与竞争 |
| 3.3.4 讨论与小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4 化学压力及应变调控反铁畸变诱导非本征铁电性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 化学压力调控硫族化合物反铁畸变诱导非本征铁电性 |
| 4.2.1 硫族RP化合物的基态结构 |
| 4.2.2 非本征铁电性 |
| 4.2.3 反极性-反铁电畸变的竞争 |
| 4.2.4 讨论与小结 |
| 4.3 应变-反铁畸变耦合诱导非本征铁电性 |
| 4.3.1 卤族RP化合物的基态结构 |
| 4.3.2 应变诱导顺电-铁电相变 |
| 4.3.3 应变-八面体旋转畸变耦合 |
| 4.3.4 讨论与小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于应变-铁电-扬-特勒畸变耦合实现电场对电子结构的调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应变调控BaFeO_3/BaMnO_3超晶格铁电和扬-特勒畸变及金属-绝缘体相变 |
| 5.2.1 BaFeO_3/BaMnO_3超晶格的基态结构 |
| 5.2.2 应变调控的金属-绝缘体相变 |
| 5.2.3 应变-铁电-扬-特勒畸变耦合 |
| 5.2.4 讨论与小结 |
| 5.3 应变对钙钛矿锡酸盐铁电和扬-特勒晶格振畸变的调控 |
| 5.3.1 应变调控的锡酸盐薄膜顺电-铁电相变 |
| 5.3.2 应变-铁电畸变耦合及扬-特勒畸变的起源 |
| 5.3.3 应变及扬-特勒畸对电子结构的调控 |
| 5.3.4 讨论与小结 |
| 5.4 电场调控BaFeO_3/BaMnO_3超晶格绝缘体-金属相变 |
| 5.4.1 电声耦合效应 |
| 5.4.2 电场调控绝缘体-金属相变 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读博士学位期间发表的代表性学术论文 |
（9）施主-受主复合掺杂TiO2陶瓷结构与电性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 先兆性铁电体及其研究现状 |
| 1.2.1 先兆性铁电体简介 |
| 1.2.2 ABO_3先兆性铁电体 |
| 1.2.3 二元氧化物先兆性铁电体 |
| 1.3 庞介电陶瓷及其研究现状 |
| 1.3.1 庞介电材料简介 |
| 1.3.2 传统庞介电陶瓷 |
| 1.3.3 掺杂TiO_2的庞介电性质 |
| 1.4 复合掺杂TiO_2陶瓷研究中存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 复合掺杂TiO_2陶瓷的制备工艺 |
| 2.3 复合掺杂TiO_2陶瓷的结构表征 |
| 2.4 复合掺杂TiO_2陶瓷的电学性能测量 |
| 2.5 复合掺杂TiO_2的第一性原理计算 |
| 第3章 Nb~(5+)-Al~(3+)离子复合掺杂TiO_2陶瓷的铁电性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 掺杂Nb~(5+)-Al~(3+)离子的第一性原理分析 |
| 3.3 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的物相与结构表征 |
| 3.3.1 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的组织形貌 |
| 3.3.2 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的XRD表征 |
| 3.3.3 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的元素价态分析 |
| 3.4 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的电性能 |
| 3.4.1 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的铁电性能 |
| 3.4.2 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的压电性能 |
| 3.4.3 Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的介电性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 烧结及老化工艺对Nb~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷结构与电性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烧结时间对复合掺杂TiO_2陶瓷结构与电性能的影响 |
| 4.2.1 烧结时间对复合掺杂TiO_2陶瓷结构的影响 |
| 4.2.2 烧结时间对复合掺杂TiO_2陶瓷电性能的影响 |
| 4.3 老化温度对复合掺杂TiO_2陶瓷结构与电性能的影响 |
| 4.3.1 老化温度对复合掺杂TiO_2陶瓷结构的影响 |
| 4.3.2 老化温度对复合掺杂TiO_2陶瓷电性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的结构与电性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷物相与结构表征 |
| 5.2.1 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷物相分析 |
| 5.2.2 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷组织结构 |
| 5.2.3 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷拉曼及元素价态分析 |
| 5.3 Ta~(5+)和La~(3+)离子的占位分析 |
| 5.4 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的电性能 |
| 5.4.1 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的介电频谱 |
| 5.4.2 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的介电温谱 |
| 5.4.3 Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的复阻抗分析 |
| 5.5 老化处理对Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷结构和电性能的影响 |
| 5.5.1 老化处理对Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷结构的影响 |
| 5.5.2 老化处理对Ta~(5+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷电性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的结构与电性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Ta~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷结构与电性能 |
| 6.2.1 Ta~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷物相与组织结构 |
| 6.2.2 Ta~(5+)-Al~(3+)离子对的第一性原理分析 |
| 6.2.3 Ta~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的铁电性能 |
| 6.2.4 Ta~(5+)-Al~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的介电性能 |
| 6.3 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷结构与电性能 |
| 6.3.1 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷物相与组织结构 |
| 6.3.2 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)离子的第一性原理分析 |
| 6.3.3 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的铁电性能 |
| 6.3.4 Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷的介电性能 |
| 6.4 老化处理对Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷电性能的影响 |
| 6.4.1 老化处理对Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷铁电性能的影响 |
| 6.4.2 老化处理对Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷介电性能的影响 |
| 6.4.3 老化处理对Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷漏电流的影响 |
| 6.5 老化处理对Ta~(5+)-Al~(3+)-La~(3+)复合掺杂TiO_2陶瓷激活能的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）SrTiO3材料的掺杂改性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 电介质基础理论 |
| §1.1.1 电介质的微观极化机构 |
| §1.1.2 宏观电介质的电极化响应 |
| §1.2 铁电体 |
| §1.2.1 铁电体基本概念 |
| §1.2.2 铁电体研究历史和现状 |
| §1.3 先兆性铁电体SrTiO_3材料的概述 |
| §1.3.1 SrTiO_3的结构特点 |
| §1.3.2 SrTiO_3的基本性质 |
| §1.3.3 SrTiO_3的研究现状 |
| §1.4 本论文的研究目的、意义和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 样品的制备和实验方法原理 |
| §2.1 样品的制备 |
| §2.1.1 薄膜的制备技术 |
| §2.1.2 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3系列薄膜的制备 |
| §2.1.3 衬底和上电极 |
| §2.1.4 SrTi_(1-y)Zr_yO_3系列陶瓷的制备 |
| §2.2 实验方法和原理 |
| §2.2.1 样品的结构和形貌表征 |
| §2.2.2 (变温)介电(加偏压)测量 |
| §2.2.3 (变温)P-E回线测量 |
| §2.2.4 漏电流密度测量 |
| §2.2.5 热释电电流测量 |
| §2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜的介电可调和极化性能研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜的制备 |
| §3.3 不同退火气氛对Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜的性能影响 |
| §3.4 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜样品的微结构与结构 |
| §3.5 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜样品的介电可调谐性研究 |
| §3.6 Sr_(1-x)Mn_xTiO_3薄膜样品的极化行为研究 |
| §3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 锆掺杂SrTiO_3固溶陶瓷的性能研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 Zr掺杂STO固溶陶瓷样品的制备 |
| §4.3 Zr掺杂STO固溶陶瓷的晶体结构XRD图谱分析 |
| §4.4 Zr掺杂STO固溶陶瓷的微结构SEM形貌 |
| §4.5 Zr掺杂STO固溶陶瓷的介电特性 |
| §4.6 Zr掺杂STO固溶陶瓷的热释电性 |
| §4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 工作总结与展望 |
| §5.1 工作总结 |
| §5.2 工作展望 |
| 硕士期间发表和待发表的论文 |
| 致谢 |
四、先兆性铁电体中量子涨落及介电常数的计算（论文参考文献）
- [1]磁电材料中多铁性能的研究与调控[D]. 郑书翰. 南京大学, 2020(09)
- [2]多铁性金属有机框架材料的磁电性能及其压力调控研究[D]. 刘超. 燕山大学, 2020(07)
- [3]钙钛矿结构铁电薄膜中能量竞争与畴结构的热力学分析和相场模拟[D]. 张洋. 南京大学, 2020(09)
- [4]铁基硫族化合物的磁性、磁电耦合与超导性质的理论研究[D]. 张杨. 东南大学, 2020
- [5]反铁电组元对BNT基无铅陶瓷微结构和电学性能的调控研究[D]. 霍子伟. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [6]施主—受主复合掺杂SrTiO3陶瓷结构与电性能[D]. 彭亚洲. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]基于ABO3型铁电薄膜太赫兹调制器件的研究[D]. 季洁. 华中科技大学, 2019(03)
- [8]应变与晶格畸变耦合对钙钛矿材料铁电性能的调控[D]. 张亚君. 浙江大学, 2018(03)
- [9]施主-受主复合掺杂TiO2陶瓷结构与电性能[D]. 于杨. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [10]SrTiO3材料的掺杂改性研究[D]. 侯燕燕. 南京大学, 2015(05)