声明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 钙钛矿氧化物概述
1.2.1 钙钛矿氧化物的晶体结构
1.2.2 钙钛矿氧化物的功能性
1.3 几种典型的钙钛矿氧化物
1.3.1 钛酸铅PbTiO3(PTO)
1.3.2 钛酸锶SrTiO3(STO)
1.3.3 铁酸铋BiFeO3(BFO)
1.4 铁电极化屏蔽及极化表面的化学性质
1.4.1 铁电极化屏蔽
1.4.2 铁电极化表面的化学性质
1.4.3 PTO的表面化学性质
1.5 钙钛矿氧化物异质结及其界面
1.5.1 钙钛矿氧化物异质结界面概述
1.5.2 钙钛矿氧化物异质结的制备方法
1.5.3 钙钛矿氧化物异质结界面的物理机制
1.5.4 钙钛矿铁电氧化物异质结的界面效应
1.6 本论文研究思路与主要研究内容
第二章 实验与测试技术
2.1 化学药品与实验仪器
2.1.1 化学药品
2.1.2 实验仪器与设备
2.2 材料制备工艺
2.2.1 水热法制备单晶单畴PbTiO3纳米片
2.2.2 水热法制备SrTiO3/PbTiO3(STO/PTO)纳米单晶异质结
2.2.3 水热法制备BiFeO3/PbTiO3(BFO/PTO)纳米单晶异质结
2.2.4 水热法制备TiO2/PbTiO3(TiO2/PTO)纳米单晶异质结
2.2.5水热法合成NaTaO3/ SrTiO3(NTO/STO)大尺寸单晶异质结
2.3 结构分析和性能测试方法
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 掠入射X射线广角散射(GIWAXS)
2.3.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
2.3.4 透射电子显微镜(TEM)
2.3.5 球差校正场发射扫描透射电子显微镜、X射线能谱与电子能量损失谱
2.3.6 环氧树脂包埋切片
2.3.7 双束聚焦离子束微纳加工仪(FIB)
2.3.8 比表面积测试
2.3.9紫外-可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)
2.3.10 光致发光光谱分析(PL)
2.3.11 X射线光电子能谱(XPS)
2.3.12 原子力显微镜(AFM)
2.3.13 多功能振动样品磁强计系统(VSM)
2.3.14 电子磁手性二向色技术(EMCD)
2.3.15 静态太赫兹光谱技术(THz)
2.3.16 光解水产氢及光降解有机物性能表征
2.4 第一性原理计算
第三章 STO/PTO异质结的制备、铁电极化屏蔽及磁学性能研究
3.1 引言
3.2 样品制备
3.3 STO/PTO异质结界面微结构表征及铁电极化屏蔽机制探究
3.3.1 STO/PTO异质结界面微结构表征
3.3.2 STO/PTO异质结界面的铁电极化屏蔽
3.4 STO/PTO异质结的磁学性能以及机理探究
3.4.1 STO/PTO异质结的磁学性能
3.4.2 STO/PTO异质结铁磁性与可逆磁转变的机理
3.5 本章小结
第四章 BFO/PTO异质结的制备、铁电极化屏蔽及磁学性能研究
4.1 引言
4.2 BFO/PTO异质结的制备及生长调控
4.2.1 样品制备
4.2.2 结果与讨论
4.3 BFO/PTO异质结的微结构表征、铁电极化屏蔽及生长机制探究
4.3.1 BFO/PTO异质结的微结构表征
4.3.2 BFO/PTO异质结界面的铁电极化屏蔽
4.3.3 BFO/PTO异质结的生长机制探究
4.4 BFO薄膜的厚度调控及BFO/PTO异质结的磁学性能研究
4.4.1 BFO薄膜的厚度调控
4.4.2 BFO/PTO异质结的磁学性能
4.4.3 BFO/PTO异质结铁磁性与可逆磁转变的机理
4.5 本章小结
第五章 TiO2/PTO异质结的制备、铁电极化屏蔽及光催化性能研究
5.1 引言
5.2 TiO2/PTO异质结的制备及其生长调控
5.2.1 样品制备
5.2.2 结果与讨论
5.3 TiO2/PTO异质结的微结构表征、铁电极化屏蔽及其生长机理
5.3.1 TiO2/PTO异质结的微结构表征
5.3.2 TiO2/PTO异质结界面的铁电极化屏蔽
5.3.3 TiO2/PTO异质结的生长机制探究
5.4 TiO2/PTO异质结的可见光催化性能
5.4.1 TiO2/PTO异质结的极化方向依赖的可见光催化性能
5.4.2 TiO2/PTO异质结的极化方向依赖的可见光催化机理探究
5.4.3 TiO2薄膜厚度对可见光催化性能的影响
5.5 本章小结
第六章 宏观尺寸NTO/STO单晶异质结的制备及性能研究
6.1 引言
6.2 NTO/STO单晶异质结的制备及其生长调控
6.2.1 样品制备
6.2.2 结果与讨论
6.3 NTO/STO单晶异质结的微结构表征以及厚度调控
6.3.1 NTO/STO单晶异质结的微结构表征
6.3.2 NTO/STO单晶异质结的厚度调控
6.4 NTO/STO单晶异质结的磁学性能研究
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
个人简历及攻读学位期间取得的科研成果
