电畴反转论文_蒋晓妹,闫静,胡广达

导读:本文包含了电畴反转论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:谐波,相位,显微镜,铁电体,薄膜,压电效应,波导。

电畴反转论文文献综述

蒋晓妹,闫静,胡广达[1](2017)在《BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜铁电畴反转调控》一文中研究指出本文依据铁电畴翻转过程以及缺陷化学理论,提出了将界面效应与体效应结合来抑制BiFeO_3基薄膜铁电畴反转的方法.设计并制备了一种基于BiFe_(0.99)W_(0.01)O_3和BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3的叁明治结构薄膜来验证该方法的有效性.实验结果表明,作为上下表面的40纳米厚的BiFe_(0.99)W_(0.01)O_3薄膜能有效抑制BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜中的反向畴成核,从而使薄膜的铁电和压电性能得到明显提升.(本文来源于《泰山学院学报》期刊2017年03期)

王亮玲,崔晓军[2](2016)在《周期极化波导与铁电畴反转机理研究综述》一文中研究指出通过分析晶体材料的双折射相位匹配与准相位匹配条件,总结了实现准相位匹配的铁电畴周期反转技术,并就铁电畴反转检测方法、铁电畴反转机理进行详细探讨,指出通过波导技术与周期极化相结合,可以有效提高材料的非线性效应。针对离子交换制备周期极化波导的铁电畴反转深度与波导深度不一致的问题,提出采用离子注入损伤层对周期极化波导进行调控的新思路。(本文来源于《济南大学学报(自然科学版)》期刊2016年02期)

周广钊,王永欣,刘崇,陈铮[3](2013)在《外电场作用下铁电畴极化反转机制的相场法模拟》一文中研究指出采用相场方法模拟了铁电畴的形成及外电场作用下的极化反转,探讨了不同外电场作用下的极化反转机制.结果表明:无外电场作用下,铁电畴的形成是一个形核和长大的过程,系统达到稳定时具有4种铁电畴,其形貌均为平行四边形,其中180°反向畴沿-45°方向规则分布,90°反向畴呈阶梯状规则分布;恒定电场作用下,铁电畴产生90°和180°极化反转,极化方向有利的铁电畴长大,系统达到稳定时,平均极化增加,且恒定电场越大,平均极化越大;交变电场作用下,铁电畴产生极化反转,形成电滞回线和蝶形回线,电场频率或者强度越大,矫顽电场和剩余极化越大,温度越高,矫顽电场和剩余极化越小.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2013年05期)

王竹[4](2012)在《铌镁酸铅基铁电单晶机电性质和电场诱导电畴反转研究》一文中研究指出弛豫铁电单晶是一类复杂的固溶体化合物,如铌锌酸铅-钛酸铅(PZN-PT)和铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)单晶,由于这类晶体具有十分优异的压电、铁电、声学和光学等性质,因此受到了人们的广泛关注。弛豫铁电单晶PZN-PT和PMN-PT随着PT组分的变化会发生结构相变,准同型相界(MPB)组分的弛豫铁电单晶PZN-PT和PMN-PT表现出最优异的压电和铁电性质,同时也具有十分复杂的铁电电畴结构。由于材料的宏观物性都是其微观结构的外在表现,弛豫铁电单晶损耗特性(介电损耗、机械损耗、压电损耗)与铁电电畴畴壁贡献密切相关,对于弛豫铁电单晶损耗特性的研究可以揭示铁电电畴结构与宏观机电性质的密切关联,以及巨压电性质起源等物理问题。本文建立了一套利用阻抗(导纳)谱中五个特征参数研究弛豫铁电单晶复数机电性质的表征方法。研究了[001]c方向极化的弛豫铁电单晶PMN-0.29PT的复数机电性质,发现与传统压电陶瓷PZT-5H比较而言,PMN-0.29PT单晶具有非常小的介电损耗因子,但是机械损耗因子却与PZT-5H陶瓷相似,表明弛豫铁电单晶PMN-PT是一类机械损耗较高的铁电单晶。弛豫铁电单晶中主要包含两类铁电电畴结构:非180°铁电电畴和180°铁电电畴。非180°铁电电畴则主要有71°、109°和90°铁电电畴。通过对PMN-0.30PT单晶偏光性质的研究发现在电场诱导铁电电畴反转过程中,非180°铁电电畴反转是晶体极化的主要过程,180°铁电电畴反转可以通过两个或者多个非180°铁电电畴的连续反转来实现。研究了PMN-0.38PT和PMN-0.30PT单晶损耗特性与极化电场的依赖关系。发现在极化过程中,PMN-0.38PT单晶介电损耗因子随着极化电场强度的增加而减小,而机械损耗因子则随着极化电场强度的增加而增大。在研究PMN-0.30PT单晶损耗特性与极化电场依赖关系时,发现在90℃下PMN-0.30PT单晶可以被极化成为四方单畴结构,在单畴状态PMN-0.30PT单晶介电损耗因子和机械损耗因子都变得很小。这表明晶体的介电损耗主要源于非180°和180°铁电电畴畴壁的贡献,而机械损耗特性则主要来源于晶体内部非180°铁电电畴畴壁的贡献。随着弛豫铁电单晶生长技术的不断提高,最近人们成功生长出了大尺寸的叁元系弛豫铁电单晶铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PIN-PMN-PT)。它不仅具有优异的压电性质,同时还具有较高的退极化温度和矫顽场,这些优异的机电性质使这类新型弛豫铁电单晶更适合应用于中功率压电器件。本文研究了[001]c、[011]_c和[111]_c方向叁元系弛豫铁电单晶PIN-0.49PMN-0.27PT在不同极化状态下的退极化过程,发现在极化电场作用下不同晶向的PIN-0.49PMN-0.27PT单晶内部会诱导出不同的铁电中间相。同时证明了单斜相在极化后的铁电单晶中不能稳定存在。研究了[011]c和[111]_c方向极化的PIN-0.49PMN-0.27PT单晶压电性质与温度的依赖关系,发现弛豫铁电单晶压电性质与自发极化取向密切相关。同时发现[011]c方向极化的PIN-0.49PMN-0.27PT单晶具有十分优异的剪切压电性质,同时也具有良好的温度稳定性。虽然,[111]_c方向极化的PIN-0.49PMN-0.27PT单晶剪切压电性质十分出众,但是对温度影响十分敏感并不适于压电器件应用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-06-01)

赵素玲[5](2012)在《扫描探针显微镜对纳米尺度铁电畴极化反转的研究》一文中研究指出利用扫描探针显微镜(SPM)的压电响应模式(PFM)和电场力响应模式(EFM)对PbTiO3/Pb(Zr0.3Ti0.7)O3/PbTiO3(PT/PZT/PT)夹心结构铁电薄膜的自发极化与纳米尺度电畴反转行为进行了研究。SPM的PFM对薄膜电畴的极化反转研究表明,在相同的有限电压下,薄膜的电畴因不同结构而不能全部反转而取向一致;同时,不对称电极产生的内建电压(场)会导致不同方向上极化反转电压的不同。SPM的EFM不宜用来研究铁电薄膜的自发极化电畴结构,但对电畴的取向极化有较高的区分度,适于研究电畴的取向极化。经正电压极化后,极化的区域呈高电势的亮区;经负电压极化后,表现为低电势的暗亮度区域。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2012年04期)

王文杰[6](2011)在《光诱导铁电畴反转及准相位匹配光学频率变换》一文中研究指出随着激光的出现,人们对于光学的认识发生了重要的变化。当一束激光入射到介质以后,会从介质中出射一束或几束有新频率的光束,人们把这种效应称为非线性效应。光学频率变换是激光及非线性光学领域的一个重要分支,如利用材料的非线性效应可实现二次谐波、叁次谐波的产生。频率的转换效率依赖于非线性作用过程中的相位匹配因子。利用材料的双折射性质可以实现非线性作用过程中的相位匹配,然而它受材料的双折射性大小、温度、作用波长及偏振等方面的限制。1962年,Armstrong[1]等人提出通过周期地改变材料的二阶非线性系数可以增强非线性作用过程中的频率转换效率,即准相位匹配技术的产生,这样的晶体结构称为周期极化结构;1993年,Yamada等人[2]首次报道了利用外加电场极化法在铌酸锂晶体中制成了一维的周期极化结构。近年来,人们发现利用激光辐照的方法可以降低铌酸锂晶体极化反转过程中的外加电场。这一发现不仅使得制备周期极化铌酸锂晶体的难度进一步减小,有利于获得比目前更厚的晶体样品,而且为畴结构的制备提供了一种新的方法。一维周期极化结构往往会限制非线性作用过程中多个频率的变换。1998年,Berger等人[3]提出了非线性光子晶体的概念,把准相位匹配技术扩展到二维的情况,可以同时实现多个频率的变换。基于二阶非线性系数周期变化的非线性光子晶体是一种极具发展前景的光波长变换材料;而根据二阶非线性系数的变化形式,可以实现准周期甚至无序形式的非线性晶体结构。当激光与这些材料相互作用时,可以同时实现多个非线性相互作用的过程,如宽带的倍频及级联叁次谐波的产生。本论文的内容包括以下几个方面:第一章对材料的二阶非线性效应及二次谐波、叁次谐波的产生过程进行了简单的介绍,概括的介绍了准相位匹配技术的原理、制备方法等,并给出了本论文的工作安排。第二章研究了可见光聚焦辐照下铌酸锂晶体的光诱导铁电畴反转特性。首先简介了铌酸锂晶体的极化特性,畴反转过程及畴结构的观测方法等。随后,我们在实验和理论上对可见光诱导铌酸锂晶体中畴反转电场降低的机理进行了深入的研究和探讨。我们研究了不同掺杂的铌酸锂晶体在514.5nm可见光聚焦辐照下畴反转电场降低的情况。我们发现,对于不同掺杂的晶体,反转电场降低的最大数值基本相同,并且极化畴总是在晶体的-c面首先成核;不同于一般情况下得到的反转畴结构,用激光诱导方法形成的畴结构十分稳定。通过分析,我们建立了空间电荷场的理论模型,合理的解释了激光诱导铌酸锂晶体畴反转的过程。第叁章在实验及理论上研究了无序铁电畴结构的铌酸锶钡(SBN)晶体中二次谐波及级联叁次谐波的产生过程。首先,分析模拟了无序畴结构的倒格矢空间,由于倒格矢量的连续性,使得倍频及和频过程中的相位匹配关系可以同时得到满足,从而在空间域及频域大大增加了谐波的调节范围;随后,我们进行了双光束耦合实验,通过测量和分析二次谐波能量在空间的分布形式等,可以实现短脉冲信号的测量,如脉宽、脉冲序列等;最后,我们首次从实验上发现,在无序畴结构的SBN晶体中同样可以实现级联叁次谐波的产生,并对它的产生过程及偏振性质等进行了详细分析,在理论上模拟了谐波的产生过程,表明谐波的能量随着传播距离的增加是一个线性增长的过程。第四章研究了周期及准周期极化结构中非线性的Cerenkov和Raman-Nath衍射。首先,介绍了二次谐波的Cerenkov及Raman-Nath两种非线性衍射形式,着重分析了Cerenkov衍射环的能量分布及偏振特性;随后,我们通过双光束耦合,首次在实验上观察到了多组二次谐波Cerenkov衍射环,包括虚拟Cerenkov衍射环的产生,对它们的空间能量分布、准相位匹配关系及偏振性质等进行了详细分析;最后,我们实验上首次发现了多个叁次谐波衍射环的产生,对它们的产生机理、过程、空间能量分布等进行了深入的研究,发现叁次谐波衍射环的产生是基于Cerenkov及Raman-Nath型二次谐波的级联效应。第五章对本论文的工作进行了总结和展望。(本文来源于《南开大学》期刊2011-05-29)

曾浩[7](2011)在《铌酸锂的铁电畴反转与微结构制备》一文中研究指出铌酸锂是一种集电光、声光、光弹、压电以及非线性性能于一身的人工晶体,多年来受到了人们的广泛关注。铌酸锂的铁电畴工程被广泛应用于非线性频率转换、光学参量震荡器、光子禁带器件以及电光布拉格反射镜等领域。到现在为止,最常用的畴结构制备工艺是电致反转方法,即利用周期的光刻胶电极提供周期调制的电场来实现畴反转。因为要用到很高的极化电场,畴在生长中非常容易离开设计的区域,所以用此方法制备小周期的畴结构非常困难。因此,研究者们提出一些新的畴反转方法来克服电致反转的这一缺点。光致畴反转是一种很有潜力的畴结构制备方法,近几年来受到人们的关注。光致畴反转是利用激光的作用在外置电场下诱导畴结构。因为畴反转电场在光照区域有大幅度的降低,所以一个光的图样就可以被直接转化成畴的图样而不需要光刻工艺。但是,光致畴反转本身也存在一些问题,比如:有限的畴反转深度、表面钉扎作用明显等。这些缺陷严重影响了光致畴结构的实际应用。本论文的目标是探索光致畴反转的机理,从而优化光致畴反转微结构的制备工艺。论文首先简介了铌酸锂晶体以及它的铁电特性,然后介绍了铌酸锂的几种重要应用,如全息光存储和准相位匹配。论文的第二章详细介绍了畴结构制备工艺及相关问题。首先介绍了畴生长的动力学机理,然后详细阐述了各种畴结构观测方法:电光调制法、氢氟酸腐蚀法、二次谐波产生法、偏振光检测法等。随后,我们介绍了传统的电致畴反转技术。作为一种改良的技术,我们详细探讨了光致畴反转的机理,光波长与强度对畴反转的影响,及其与晶体缺陷的关系。最后,我们介绍了紫外激光制备铁电畴微结构技术。第叁章我们研究了在532 nm激光辅助之下铌酸锂晶体的铁电畴反转特性。我们在掺1.0 mol%镁近化学计量比铌酸锂晶体中实现了30 V/mm超低电场的光致畴反转,并对超低电场的成因以及畴在低电场下的生长情况作了仔细的探讨。随后,我们分析了钉扎作用的起因,并实验观测了超低光致电场下铌酸锂晶体缺陷的钉扎作用。利用光致畴反转方法,我们成功制备了二维表面畴微结构。最后,我们对反转铁电畴的纵向深度进行了研究。第四章我们研究了532 nm激光对铁电畴反转的抑制作用。首先,我们阐述了光致畴反转抑制作用的机理。然后,我们通过实验实现了铌酸锂晶体畴结构的转录。转录的畴结构具有笔直的畴壁,以及几乎贯穿整个晶体厚度的畴深度,克服了光致畴反转技术长期困扰人们的一大难题。第五章我们研究了铁电体的畴壁。首先,我们介绍了铌酸锂特有的六角形畴结构。然后,我们计算了在畴壁出现的情况下晶体表面的屏蔽电场。研究了畴壁印迹的产生及擦除过程与屏蔽场水平分量的关系,并从中揭示了畴壁印迹可见性与晶体缺陷浓度的关系。最后,我们通过一组气泡实验,实现了对畴壁弯曲角度的人为控制,并利用表面屏蔽场理论对其中的物理过程进行了详细的分析。第六章我们总结了全文的研究结果,并展望了铌酸锂光致畴反转今后的研究方向。(本文来源于《南开大学》期刊2011-05-01)

刘子铃,谢中,郭海燕,许建斌[8](2009)在《(Pb_(0.76)Ca_(0.24))TiO_3薄膜电畴反转行为的压电力显微镜研究》一文中研究指出用溶胶-凝胶法在(Pt/Ti/SiO2/Si)衬底制备了(Pb0.76Ca0.24)TiO3(PCT)薄膜。利用扫描力显微镜(SFM)的压电响应模式(PFM)观测了PCT薄膜的纳米尺度畴结构。畴结构和晶粒尺寸相关,尺寸在100 nm左右的晶粒表现为单畴,尺寸较大的晶粒表现为多畴。利用压电力显微镜研究了PCT薄膜中电畴的极化反转行为。通过SFM探针对畴施加一系列直流偏压极化,在每次极化后,利用压电响应模式扫描进行压电力成像,获得了与极化电压相关的畴反转信息。用探针施加电压对薄膜极化后,在不同的时间进行压电力成像,研究了电畴的退极化行为。(本文来源于《电子显微学报》期刊2009年03期)

职亚楠,刘德安,曲伟娟,周煜,刘立人[9](2007)在《紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转》一文中研究指出对紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转进行了实验研究。波长为351 nm的连续紫外激光被聚焦在近化学计量比钽酸锂晶体的-z表面,同时沿与晶体自发极化相反的方向施加均匀外电场。实验证实紫外激光辐照可以有效地降低晶体畴反转所需的矫顽电场,采用数字全息干涉测量技术检测证实在激光辐照区域实现局域畴反转。研究表明采用紫外激光诱导可以实现对近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转的局域控制。提出了物理机理的理论分析,认为外电场和激光辐照场的共同作用在晶体内部产生高浓度、大尺寸的缺陷结构,缺陷一定程度上降低畴体成核和畴壁运动所需要克服的退极化能和畴壁能,实现激光诱导畴反转。(本文来源于《光学学报》期刊2007年12期)

惠增哲,权国新,龙伟,刘建康[10](2007)在《电场下[001]_(cub)切型弛豫铁电单晶PMN-32PT电畴的极化反转》一文中研究指出为研究弛豫铁电单晶PMN-32PT电畴在电场下的极化反转,利用偏光显微镜研究了电场下[001]_(cub)切型PMN-32PT单晶电畴组态的变化,建立了极化反转模型.在[001]_(cub)单晶切片中,当电场强度达到4kV/cm时,电畴开始极化反转,出现平行于电场方向的畴壁,畴壁沿垂直自身的方向运动,畴壁的运动实际是畴的横向扩张;当电场强度增至6kV/cm时,畴壁消失,又出现垂直于电场方向的新畴壁;而电场强度进一步增至10kV/cm时,新畴壁也消失,且电畴消光,这表明多畴已单畴化.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2007年02期)

电畴反转论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过分析晶体材料的双折射相位匹配与准相位匹配条件,总结了实现准相位匹配的铁电畴周期反转技术,并就铁电畴反转检测方法、铁电畴反转机理进行详细探讨,指出通过波导技术与周期极化相结合,可以有效提高材料的非线性效应。针对离子交换制备周期极化波导的铁电畴反转深度与波导深度不一致的问题,提出采用离子注入损伤层对周期极化波导进行调控的新思路。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电畴反转论文参考文献

[1].蒋晓妹,闫静,胡广达.BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜铁电畴反转调控[J].泰山学院学报.2017

[2].王亮玲,崔晓军.周期极化波导与铁电畴反转机理研究综述[J].济南大学学报(自然科学版).2016

[3].周广钊,王永欣,刘崇,陈铮.外电场作用下铁电畴极化反转机制的相场法模拟[J].中国科学:技术科学.2013

[4].王竹.铌镁酸铅基铁电单晶机电性质和电场诱导电畴反转研究[D].哈尔滨工业大学.2012

[5].赵素玲.扫描探针显微镜对纳米尺度铁电畴极化反转的研究[J].实验室研究与探索.2012

[6].王文杰.光诱导铁电畴反转及准相位匹配光学频率变换[D].南开大学.2011

[7].曾浩.铌酸锂的铁电畴反转与微结构制备[D].南开大学.2011

[8].刘子铃,谢中,郭海燕,许建斌.(Pb_(0.76)Ca_(0.24))TiO_3薄膜电畴反转行为的压电力显微镜研究[J].电子显微学报.2009

[9].职亚楠,刘德安,曲伟娟,周煜,刘立人.紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转[J].光学学报.2007

[10].惠增哲,权国新,龙伟,刘建康.电场下[001]_(cub)切型弛豫铁电单晶PMN-32PT电畴的极化反转[J].西安工业大学学报.2007

论文知识图

生长出来的BaMgF4晶体外貌图高电压电场极化法实现铁电畴反转3-17 LN 薄膜/n-GaN 集成结构的 P-E 曲...不同工艺制备的BSPT薄膜的铁电性能(...在LNO上沉积的BSPT薄膜(厚度950nm)...;图5-7Ba0.9Sr0.1TiO3的形貌图(a);不同电压...

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