袁小武
,
肖定全
,
朱基亮
,
方瑜
,
吴家刚
,
陈强
,
卢苇
,
朱建国
功能材料
运用sol-gel技术制备了(Pb,La,Ca)TiO3(简写为PLCT)铁电薄膜;利用XRD、SEM、AFM和EDAX分析了PLCT薄膜的结构、表面形貌和组分.XRD衍射结果表明,PLCT薄膜呈钙钛矿结构.随着退火时间的增加,PLCT薄膜的XRD衍射峰的强度也随之增加.SEM、AFM分析表明,PLCT铁电薄膜表面平整、致密、无裂缝.EDAX分析表明,PLCT薄膜的实际组分十分接近设计组分.利用PFM分析了PLCT薄膜的电畴结构,发现随着退火时间的增加,PLCT薄膜的电畴由细小圆点状逐渐增大并形成片状电畴.
关键词:
PLCT
,
铁电薄膜
,
SEM
,
AFM
,
PFM
于光龙
,
朱建国
,
朱基亮
,
芦苇
,
肖定全
功能材料
根据本文作者提出的基于Monte Carlo方法模拟多元氧化物薄膜生长的三维模型及模拟算法(详见另文),编制了模拟软件,并以PbTiO3薄膜为例模拟了多元氧化物薄膜生长初期的表面形貌.模拟中选定两个输入参数为沉积速率和沉积温度,并根据相关研究报道的实验条件,分别取沉积速率处于0.1～0.001nm/s之间,沉积温度处于800～1000K之间.模拟结果表明,在薄膜生长的初始阶段,沉积速率和沉积温度对薄膜形貌的影响很大,随着沉积速率的降低和沉积温度的升高,初始凝聚岛的面积增大,总的岛的数目减小;在较低的沉积速率和较高的沉积温度条件下更容易得到薄膜的层状生长.
关键词:
Monte Carlo模拟
,
薄膜生长
,
PbTiO3薄膜
,
氧化物
吴家刚
,
朱基亮
,
朱建国
,
于光龙
,
袁小武
,
肖定全
功能材料
采用射频磁控溅射技术在室温淀积、其后在700℃下退火10min,制备了(Pb,La)TiO3(简记为PLT)铁电薄膜.利用XRD研究了薄膜的结晶性;利用XPS研究了薄膜表面的化学成分、组分以及表面原子的化学价态;利用SEM研究了薄膜的断面.薄膜结构分析结果表明,在一定的制备工艺条件下,薄膜制备时间的长短对薄膜结晶性能的影响不大;XPS波谱分析表明,所测得的元素有Pb、La、Ti、O和C,其中C元素是薄膜在制备或测试过程中的污染,薄膜中没有其它杂质元素;由断面的SEM分析可知,在本论文采用的制备工艺条件下,薄膜与基底之间基本上没有互扩散,薄膜与基底的界面比较清楚.
关键词:
射频磁控溅射
,
铁电薄膜
,
(Pb,La)TiO3
,
XRD
,
XPS
,
SEM
于光龙
,
朱建国
,
朱基亮
,
芦苇
,
肖定全
功能材料
提出了一种基于Monte Carlo方法的模拟多元氧化物薄膜生长的三维模型及模拟算法,并以模拟PbTiO3薄膜的生长为例加以说明.模拟中使用的晶格空间基本单元为立方体,单个的ABO3结构晶胞简化为2×2×2个立方体,并采用周期性边界条件;Monte Carlo事件由沉积事件,扩散事件和脱附事件组成;根据PbTiO3的组成确定沉积原子的种类和比例,即根据Pb∶Ti∶O为1∶1∶3的比例借助一随机数随机选择原子的种类;原子扩散能力与扩散激活能相关,单个原子的扩散步数由沉积速率与实际扩散时间决定;激活能采用库仑势计算,其大小不仅与原子周围的架构相关,而且与架构中原子的种类相关.有关模拟结果将在另文中给出.
关键词:
Monte Carlo模拟
,
薄膜生长
,
PbTiO3薄膜
,
氧化物
朱基亮
,
朱建国
,
申林
,
潘宇
,
肖定全
功能材料
利用(Pb,La)TiO3陶瓷靶材,采用射频磁控溅射技术室温淀积,其后在600℃下退火,制备了PLT铁电薄膜.通过对薄膜进行XPS和EDAX分析,发现薄膜表面富钛.与利用其它工艺技术如多离子束反应共溅射、sol-gel等技术制备的PLT铁电薄膜进行对比可以看出,利用不同技术制备的铁电薄膜,具有不同的表面态.
关键词:
射频磁控溅射
,
(Pb,La)TiO3
,
铁电薄膜
,
EDAX
,
XPS
谭浚哲
,
肖定全
,
张青磊
,
吴家刚
,
朱基亮
,
朱建国
功能材料
利用Monte Carlo方法分别模拟了在SrTiO3基底上沉积MgO薄膜和在MgO基底上沉积SrTiO3薄膜.模拟中,选取与实验中薄膜生长相近的参数条件,引入了新的参数扩散势垒,得到了在晶格正失配(张应力)和负失配(压应力)下薄膜生长的形貌图以及薄膜粗糙度的变化曲线图,分析了张应力和压应力对薄膜生长形貌的影响.模拟结果与文献报道的外延薄膜生长模式的实验观察结果一致.
关键词:
Monte Carlo模拟
,
异质外延模拟
,
扩散势垒
,
薄膜生长
黄惠东
,
王志红
,
路胜博
,
吴家刚
,
朱基亮
,
肖定全
材料导报
常温下采用射频磁控溅射技术在Pt/TI/SiO2/Si(100)基片上淀积(Pb0.9La0.1)TiO3薄膜,分别在550℃、570℃、600℃、630℃退火1h.采用X射线衍射、原子力显微镜和压电响应力显微镜检测不同退火温度的薄膜,讨论退火温度对薄膜结构、表面形貌和电畴结构的影响.结果表明:随着退火温度的升高,薄膜中钙钛矿相的含量增多,表面粗糙度和颗粒尺寸不断增大,薄膜从无畴状态变为以90°畴为主的多畴,而在退火升降温过程中,由于应力的影响,面外畴更多为取向向下的负畴.
关键词:
PLT
,
铁电薄膜
,
晶化
,
XRD
,
PFM
郑茂梅
,
温阿利
,
谢方圆
,
朱小红
,
朱基亮
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.028
采用聚合物前驱体法合成了 K0．5 Na0．5 NbO3(KNN)纳米粉体.X 射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,制备出的 KNN 粉体为单一的纯钙钛矿结构,并且其晶粒尺寸在15~25 nm 之间.采用溶液混合法制备了 KNN/聚偏氟乙烯(KNN/PVDF)纳米复合膜,研究了 KNN 纳米粉体的含量对复合膜微观形貌和介电性能的影响.结果表明,KNN纳米粉体均匀地分散在聚偏氟乙烯(PVDF)基体中, KNN/PVDF复合膜材料的介电常数和介电损耗均随着KNN含量的增加而增加.在1 kHz下,当KNN质量分数为20％时,复合膜的介电性能较为优越,其介电常数为29．9,介电损耗为0．053.
关键词:
K0.5 Na0.5 NbO3
,
PVDF
,
纳米复合膜
,
介电性能
吴家刚
,
朱基亮
,
肖定全
,
朱建国
,
谭浚哲
,
张青磊
功能材料
采用射频磁控溅射技术,以LaNiO3(LNO)作为过渡层,在SiO2/Si(100)、Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上分别获得了(100)、(110)取向的(Pb0.90La0.10)Ti0.975O3(PLT)铁电薄膜.研究了LNO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)和LNO/SiO2/Si(100)基底对PLT薄膜微结构和铁电性能的影响.实验结果表明,与在LNO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上沉积的(110)取向的PLT薄膜相比较,在LNO/SiO2/Si(100)基底上沉积的高度(100)取向的PLT薄膜具有更好的微结构和更高的剩余极化强度,其2Pr为40.4μC/cm2.
关键词:
(Pb090La010)Ti0975O3(PLT)
,
铁电薄膜
,
射频磁控溅射
,
LaNiO3
,
剩余极化
