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静电自组装铁电复合超薄膜及特性研究

叶芸 , 蒋亚东

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00741

将极化处理后充负电荷的聚偏氟乙烯（PVDF）有机铁电聚合物薄膜经溶解，与BaTiO₃无机纳米粉体形成良好分散的PVDF-BT荷电阴离子溶液和聚二丙烯基二甲基氯化铵（PDDA）聚阳离子溶液，通过静电作用在石英基片上交替自组装PDDA/PVDF-BT铁电复合超薄膜. 采用石英晶体微天平（QCM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）对该铁电复合超薄膜进行了表征. 研究结果表明：自组装12层PDDA/PVDFBT铁电复合超薄膜厚度为82nm，且静电自组装过程均匀，复合超薄膜表面平整、致密，无机纳米颗粒规整并均匀地覆盖在石英基底表面. 通过在PDDA/PVDF复合超薄膜间引入BaTiO₃无机纳米铁电粉体，可实现对超薄膜内部结构以及膜厚度的控制，极化强度可提高到约3μC/cm².

关键词: 静电自组装 , composite ultrathin films , ferroelectric polymer , nano-granules