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作者:杨华宇;郭常青;王静;黄厚兵;
单位:北京理工大学前沿交叉科学院,北京理工大学材料学院;北京理工大学(珠海)空天信息学域;
摘要:铁酸铋薄膜因其卓越的压电和铁电性能,在传感及信息存储领域备受关注。在薄膜体系中,外延应变与结构限域等因素可诱导出丰富的铁电畴结构,从而改变其宏观铁电、压电性能。因此,利用脉冲激光沉积技术精准调控铁酸铋薄膜的畴结构具有重要意义。本工作研究了铁酸铋薄膜的外延应变与生长模式对其畴结构的影响。通过调整沉积次数以增加薄膜厚度,实现了薄膜从T相到R/T混合相再到R’相的转变,并通过调整激光能量实现了薄膜从层状生长到层–岛混合生长的转变。此外,借助有限元模拟分析了外延应变的弛豫规律,并结合靶材蒸发的物质量探讨了沉积速率对薄膜生长模式的影响,从而深入理解了应变及空间结构限域对铁电相结构及畴结构的作用规律,为后续压电性能优化及高密度铁电纳米岛存储等领域的研究奠定了基础。
关键词:铁酸铋;脉冲激光沉积;外延应变;晶体结构;畴结构
基金资助:国家自然科学基金重大研究计划(92463306);国家自然科学基金面上项目(52472119,52372100); 北京市自然科学基金面上项目(2242057)