程小荣的论文

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1、中文摘要铁电材料由于其良好的介电、压电和光学性能而被广泛应用在各种电子以及光学器件匕BaTiO3及各种掺杂改性后的BaTiO3固溶体材料一直都是铁电材料研究的热门问题。其屮，Ca掺杂的BalxCaxTiO3(BCT)材料被认为是很冇前景的无铅光电器件和存储器件材料。现代微型器件需耍高质量的薄膜材料，然而关于BCT薄膜材料的报道却很少。在本文中，我们将报道各个不同5组分的BCT薄膜和陶瓷材料的性质对比研究。木文还将对Sr,Ca共同掺杂BaTiOa陶瓷材料的性质进行研究。在实验屮我们发现特定组分的(BaxSr1-x)o.77Cafl.23TiO3陶瓷与未掺Ca的(Ba.Sr^TiOa陶瓷

2、相比表现出了剩余极化增强的现彖。本文将主要针对以上两个问题做一些的探讨。木论文中我们采用固相烧结工艺來制备BCT陶瓷，利用脉冲激光沉积技术在Pt/Ti/Si(WSi基底上生长BCT薄膜，对它们的微观结构和介电性能进行比较和研九我们发现BCT陶瓷和薄膜样品的显微结构和介电性质具有很大的差异。当0

3、■温度曲线表现出了弛豫特性。我们分析BCT薄膜的晶格扭曲及居里点下降的原因都可以归结于部分Ca?+对Ti化位置的取代。由于C尹离子的半径要比Tf+半径大很多，所以C/4■对钙钛矿结构氧八面体中Ti°+位置的取代会引起晶胞体积膨胀和品格扭曲。这种品格扭曲使得0.3

4、axSrlx)o.77Cafl.23TiO3固溶体并对它们的介电和铁电性质进行比较研究。我们发现Sr掺杂BazCwTiO,陶瓷导致了居里点的明显降低，这与Sr掺杂BaTiO3的情况很相似,这种居里点的变化可以归因于晶胞体积变化效应。当x=0.9和0.8时晶格常数c/a的值的扩大导致了（B^Sr—JoGCagTiOs陶瓷具有明显的极化增强现象，这可以解释为Sr掺杂导致的晶格扭曲及应力效应。关键词：激光脉冲沉积；陶瓷；薄膜；铁电性质；介电性质作者：程小荣指导教师：沈明荣AbstractFerroelectricmaterialshavebeenappliedtomanyelectroni

5、candopticaldevices,utilizingtheirexcellentdielectric,piezoelectricandopticalproperties.Specially,BaTiChandisovalent-substitutedBaTiC^arethepromisingcandidatesandhavebeenactivelystudied.Amongthem,CadopedBaTiCh(Bai-xCaxTiO3,BCT)crystalsarcconsideredtobeoneoftheforemostpotentialcandidatesforthelea

6、d-freeelectro-opticmodulatorsandmemorydevices.Modernmicro-devicesrequirehigh-performancematerialsintheformoffilmswiththicknessintherangeofafewhundredandeventensofnanometers.However,thereportsontheBCTfilmsarelackinopenliterature・Inthisthesis,wereportonacomparativestudyofthemicrostructureanddiele

7、ctricpropertiesbetweenBCTceramicsandfilmsinthewholeCaconcentrationrangeofx=0to1.Inaddition,wehadaresearchontheSrandCaco-dopingeffectonthedielectricandferroelectricpropertiesoftheBaTiChceramics,duetothefactthatthereisnodetailedwork