朱信华
,
杭启明
,
邢智彪
,
汤振杰
,
宋晔
,
朱健民
,
刘治国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01252
采用化学自组织方法在SrTiO3 (100)及Nb-掺杂 SrTiO3 (100) 单晶衬底上制备了外延BiFeO3纳米岛, 并利用X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜对纳米岛的相结构及形貌进行了表征. 结果表明, 在650~800℃下后退火1h可获得外延的BiFeO3纳米岛, 岛横向尺寸在50~150 nm之间, 纵向尺寸在6~12 nm之间. 随着纳米岛后退火温度的升高, 其(100)面内的几何形貌由三角形状转向四边形状, 然后再趋向于长棒状. 利用压电力显微镜, 对单个BiFeO3纳米岛(横向尺寸~50 nm, 高度12 nm)的铁电特性进行表征. 结果表明, 单个外延BiFeO3纳米岛内存在分形铁电畴和自偏压极化现象, 其中自偏压极化现象来源于外延BiFeO3纳米岛与SrTiO3单晶衬底之间的界面应力.
关键词:
BiFeO3
,
epitaxial nanoislands
,
chemical assembled method
,
structure and physical property
朱信华
,
杭启明
,
邢智彪
,
汤振杰
,
宋晔
,
朱健民
,
刘治国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01252
采用化学自组织方法在SrTiO3(100)及Nb-掺杂SrTiO3(100)单品衬底上制备了外延BiFeO3纳米岛,并利用X射线衍射、扣描电子显微镜和原子力显微镜对纳米岛的相结构及形貌进行了表征.结果表明,在650～800℃下后退火1h可获得外延的BiFeO3纳米岛,岛横向尺寸在50～150 nm之间,纵向尺寸在6～12 nm之间.随着纳米岛后退火温度的升高,其(100)面内的几何形貌由三角形状转向四边形状,然后再趋向于长棒状.利用压电力显微镜,对单个BiFeO3纳米岛(横向尺寸～50nm,高度12 nm)的铁电特性进行表征.结果表明,单个外延BiFeO3纳米岛内存在分形铁电畴和自偏压极化现象,其中自偏压极化现象来源于外延BiFeO3纳米岛与SrTiO3单品衬底之间的界面应力.
关键词:
BiFeO3
,
外延纳米岛
,
化学自组织法
,
结构与物性
朱信华
,
宋晔
,
杭启明
,
朱健民
,
周顺华
,
刘治国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00966
采用脉冲激光淀积法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上(膜版孔径平均尺寸25 nm, 内生长Pt纳米线作为底电极一部分)制备了纳米结构的BaTiO3铁电膜(膜厚25nm), 并对其铁电和介电性能以及微结构进行了表征. 结果表明, BaTiO3 铁电纳米膜的介电常数随着测量频率的增加(103~106 Hz)从196缓慢下降到190; 介电损耗在低频区域(103 ~105 Hz)从0.005缓慢增加到0.007, 而在高频率区域(>105 Hz)快速增加到0.013. 薄膜的剩余极化强度约为 5uC/cm2, 矫顽场强约为 680 kV/cm. 剖面(S)TEM像表明, BaTiO3铁电纳米膜与Pt纳米线(底电极)直接相连,它们之间的界面具有一定程度的弯曲. 为兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布及BaTiO3纳米膜的结晶度, 选择合适的退火温度是制备工艺中的关键因素.
关键词:
BaTiO3
,
nanostructured ferroelectric films
,
dielectric and ferroelectric properties
,
microstructure
朱信华
,
宋晔
,
杭启明
,
朱健民
,
周舜华
,
刘治国
功能材料
采用溶胶-凝胶(sol-gel)自旋涂敷法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上(膜版孔径尺寸20～100nm,内生长金属纳米线作为底电极一部分)制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)纳米结构铁电膜,并对其介电、铁电性能及微结构进行了表征.介电测量结果表明,厚度25nm的PZT铁电膜,其介电常数在低频区域(频率<104Hz)从860迅速下降到100,然后保持在100左右,直至测量频率升高到106Hz.低频区域的介电常数迅速下降是由空间电荷极化所致,它与薄膜和电极之间聚集的界面空间电荷密切相关,尤其是在薄膜与Au纳米线的弯曲界面处.介电损耗在4000Hz附近出现峰值,它来源于空间电荷的共振吸收效应.电滞回线测量结果表明,厚度为100nm的PZT铁电膜,其剩余极化强度为50μC/cm2,矫顽场强为500kV/cm.剖面透射电镜(TEM)像表明PZT纳米铁电膜与底电极(金属纳米线)直接相接触,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲.在 PZT纳米铁电薄膜后退火处理后,发现部分Au金属纳米线顶端出现分枝展宽现象;而改用Pt纳米线后可有效抑制这种现象.为兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布及PZT纳米膜的结晶度,选择合适的退火温度是制备工艺中的关键因素.
关键词:
PZT
,
纳米结构
,
铁电膜
,
制备
,
物性及微结构表征
朱信华
,
宋晔
,
杭启明
,
朱健民
,
周顺华
,
刘治国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00966
采用脉冲激光淀积法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上(膜版孔径平均尺寸25 nm,内生长Pt纳米线作为底电极一部分)制备了纳米结构的BaTiO3铁电膜(膜厚25nm),并对其铁电和介电性能以及微结构进行了表征.结果表明,BaTiO3铁电纳米膜的介电常数随着测量频率的增加(103～106 Hz)从196缓慢下降到190;介电损耗在低频区域(103～105 Hz)从0.005缓慢增加到0.007,而在高频率区域(＞105 Hz)快速增加到0.013.薄膜的剩余极化强度约为5μC/cm2,矫顽场强约为680 kV/cm.剖面(S)TEM像表明,BaTiO3铁电纳米膜与Pt纳米线(底电极)直接相连,它们之间的界面具有一定程度的弯曲.为兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布及BaTiO3纳米膜的结晶度,选择合适的退火温度是制备工艺中的关键因素.
关键词:
BaTiO3
,
纳米结构铁电膜
,
介电和铁电性能
,
微结构
