鐵酸鉍鐵電疇演變和光電性能的研究.pdf

1、鐵電材料具有優(yōu)越的介電性、鐵電性、壓電性、熱釋電性以及光電效應(yīng)、聲光效應(yīng)等特性，在儲存器、傳感器、光學(xué)以及聲學(xué)器件等方面具有廣泛應(yīng)用，因此其一直是研究的熱點(diǎn)。鐵酸鉍(BiFeO3)是鐵電材料中最具有發(fā)展前景的材料之一，而BiFeO3薄膜中的疇結(jié)構(gòu)會對其性能產(chǎn)生極大影響，因此對其疇結(jié)構(gòu)的研究就顯得尤為重要。
　　本文首先采用脈沖激光沉積法制備了多種BiFeO3薄膜，其次利用掃描探針顯微鏡對薄膜的形貌和鐵電、光電性能進(jìn)行表征。本文主要

2、研究了兩方面的內(nèi)容:(1)鐵酸鉍薄膜在電場或機(jī)械力作用下的鐵電疇演變;(2)鐵酸鉍薄膜已極化區(qū)域的導(dǎo)電性能以及不同溫度下的光伏效應(yīng)。
　　對于電場作用下BiFeO3鐵電疇的演變，其可能會經(jīng)過71°/109°/180°或者109°/71°/0°等多個途徑最終實(shí)現(xiàn)180°的翻轉(zhuǎn)。機(jī)械力作用下鐵電疇的演變，其過程與電場作用下的過程相似。同時，由于疇翻轉(zhuǎn)過程中有中間狀態(tài)的存在，使得翻轉(zhuǎn)所需越過的能量勢壘減小，這對于鐵電疲勞機(jī)制的微觀解釋有

3、一定的意義。
　　通過對BiFeO3薄膜中已極化區(qū)域進(jìn)行光照條件下的導(dǎo)電原子力表征，發(fā)現(xiàn)BiFeO3薄膜中存在著光伏效應(yīng)。并且薄膜溫度可對其光伏效應(yīng)進(jìn)行調(diào)控，具體表現(xiàn)為當(dāng)溫度從20℃升高至130℃時，短路電流由180 nA增大至404 nA。
　　總之，本文對于70 nm厚的BiFeO3薄膜的研究證明了電場或機(jī)械力作用下的疇翻轉(zhuǎn)過程中存在著中間狀態(tài)，也發(fā)現(xiàn)了溫度對其光伏效應(yīng)的調(diào)控現(xiàn)象。這些對于理解鐵電薄膜的疇演變、設(shè)計(jì)高性儲