铁电薄膜的介电及热释电性质的理论研究

摘要

本文应用推广的热力学唯象理论,针对我们所研究的理论模型引入描述薄膜内部组成的局域结构函数,构建了铁电薄膜的GLD自由能,通过数值计算探讨提高铁电薄膜介电函数及拓宽利用热释电效应工作的器件的工作温区的理论途径.在研究含非理想表面层的铁电薄膜的介电性质的过程中,我们发现非理想表面层的存在提高了铁电薄膜的极化率,并且随着薄膜温度的提高,这种作用越显著,但同时也由于非理想表面层的存在,降低了铁电薄膜的相变温度.非理想表面层的厚度及表面层附近自由能密度空间变化的快慢是影响铁电薄膜极化率的两个重要的因素.薄膜内部极化梯度引起的退极化场使体系内部极化率的分布更加平缓.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景及研究的意义

1.2发展现状及其分析

1.2.1有关铁电体的基本问题

1.2.2铁电薄膜的应用现状

1.3研究的主要内容

1.3.1铁电材料的介电响应

1.3.2铁电材料的热释电效应

第2章铁电薄膜介电性质的理论研究

2.1模型与理论

2.1.1模型

2.1.2 Gibbs自由能

2.1.3 Euler公式

2.2数值计算结果与讨论

2.2.1含非理想表面层的铁电薄膜内的极化率分布

2.2.2铁电薄膜内极化率分布与非理想表面层各参数的关系

2.2.3铁电薄膜平均极化率与温度、外场的关系

2.3本章小结

第3章铁电薄膜热释电效应的理论研究

3.1模型

3.2铁电性材料与非铁电性材料复合的铁电薄膜的性质研究

3.2.1 Gibbs自由能

3.2.2 Euler公式

3.2.3数值计算结果与讨论

3.3两种铁电性材料复合的铁电薄膜的性质研究

3.4本章小结

结论

参考文献

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致谢