研究生姓名王肖鹏导师姓名黄伟明

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1、分类号：TN384密级：公开单位代码:10427学号：2010010125硕士学位论文（在职攻读专业学位）老化对BiFeCh基薄膜多重铁性的影响研究研究生姓名导师姓名合作导师姓名领域名称申请学位类别答辩时间王肖鹏黄伟明李铭****硕士2010年5月29日InfluenceofAgingBehaviorsonMultiferroicPropertiesofBiFeO3-basedThinFilmsByWANGXiaoPengUndertheSupervisionofHUANGWeiMingAThesisSubmittedtotheUniver

2、sityofJinanInPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterof*********UniversityofJinanJinan,Shandong,P.R.ChinaMay，2010原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何具他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。木人完全意识到木声明的法律责任由木人承担。论文作者

3、签名：口期：关于学位论文使用授权的声明本人完全了解济南大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借鉴；木人授权济南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。□公开□保密（年，解密后应遵守此规定）论文作者签名:导师签名:日期:目录第一章绪论11.1多重铁性11.1.1铁磁性11.1.2铁电性11.2基于铁电薄膜的器件11.2.1铁电存储器21.2.2恢电场效应管21.3铁电薄膜相关物理模型2第二章实验方

4、案设计与研究方法32.1原料3第六章结论与展望4参考文献5致谢7附录8摘要在很多材料屮都能观察到老化现象，它表现为材料的某些性质随着时间的推移而逐渐发生变化。在铁电材料屮，老化行为主要表现为双电滞回线现彖和矫顽场的非对称现象。关键词：多重铁；BiFeO3；老化行为；低价掺杂AbstractAgingbehaviorsarefrequentlyobservedinmanykindsofmaterials,indicatingthegradualchangesofcertainpropertiesofmaterialswithtimeelaps

5、ing.Forferroelectricmaterials,theagingbehaviorsmainlyincludethephenomenaofdoublehysteresisloopsandasymmetryofcoercivefield.KeyWords:multiferroic;BiFeO3;agingbehavior;low-valentdoping第一章绪论1.1多重铁性多重铁性材料被定义为同时具铁电性、铁磁性和铁弹性中两种或两种以上性质的材料⑴。典型的多重铁性材料包扌舌稀上亚镒酸盐（例如TbMnO3、TbMn2O5、HoMn

6、2O5）、稀土铁氧体（例如：LuFe2O4）、含钮化合物（例如：BiFeO3、BiMnO3）和某些氟化物（例如：BaNiF4）等23】。1.1.1铁磁性过渡族金属（如铁）及它们的合金和化合物所具有的磁性叫做铁磁性，这个名称的由来是因为铁是具有铁磁性的物质屮最常见也是最典型的。1.1.2铁电性图1」BFO单胞的晶体结构1.2基于铁电薄膜的器件如上所述，为了使铁电体的极化状态翻转，需要对其施加一定的外加电场。由于铁电薄膜与铁电陶瓷和块材相比在厚度上拥有巨大的优势，所以在铁电薄膜中实现极化翻仅需要很低的电压。这使得铁电薄膜非常适合在集成电路屮应用

7、。1.2.1铁电存储器基于铁电体存在两个稳定的极化状态的事实，很容易想到将铁电体的两个状态分别表示为0和1,从而达到存储信息的日的。但是，要将这一想法变为现实却非常困难。首先，所有的硅基的电了器件都工作在5V以下，而铁电材料典型的矫顽场都在几kV/cm的数量级上，因此要满足这一要求必须制备出相当薄的铁电薄膜(亚微米级)。得益于H前先进的薄膜沉积技术，这已不再是问题，并H高密度的非挥发性铁电存储器已经可以商业化。但是，铁电存储器的可靠性却依然是关键的问题。这意味着设计和制造铁电存储黠的成木依然很高，并但依然很难保证在使用十年后一枚铁电存储器仍

8、能正常的工作。只有解决了可靠性问题，铁电存储器才能被成功应用。1.2.2铁电场效应管使用铁电材料替换场效应管(FET)中制造栅极所用的金属材料，可以制造出场铁电效应管。这种铁电场