导读:本文包含了铁电材料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:材料,单质,电导,存储器,微机,半导体,密度。
铁电材料论文文献综述
张春梅,聂亦涵,杜爱军[1]（2019）在《二维铁电材料ABP_2X_6内在极高的负泊松比（英文）》一文中研究指出引发科研人员极大兴趣的二维铁电材料由于极好的电子读写性能,是下一代电路设计的重要组成。但是,二维铁电材料非常罕见。最近具有ABP_2X_6 (A=Ag,Cu;B=Bi,In;X=S,Se)形式的二维铁电材料,由于可制备超薄铁电材料,掀起了广泛的研究热潮。在ABP_2X_6单层内,P―P键形成支撑顶部和底部X平面的结构,同时位于X层之间的偏心A-B原子引起自发的铁电极化。如果两个偏心的A-B位置均匀对齐,则会导致顺电状态的出现。这种有趣的结构具有潜在的新颖的机械性能。截至目前,单层ABP_2X_6尚无力学性能报告。基于第一性原理计算,我们研究了单层ABP_2X_6 (A=Ag,Cu;B=Bi,In;X=S,Se)的结构、电子、力学以及电力耦合性质。通过杂化密度泛函方法计算,发现它们都是有很宽带隙的半导体。CuInP_2Se_6,CuBiP_2Se_6,AgBiP_2S_6和AgBiP_2Se_6的能带带隙分别是2.73,2.17,3.00和2.31 eV。价带顶主要是由X和B原子的p轨道构成,而导带底主要来源于X原子的p轨道和A原子的d轨道杂化。另外,A-B偏心位移有叁个短A/B―X键,再加上d-p轨道杂化,我们推测ABP_2X_6单层中铁电结构扭曲的主要原因是Jahn-Teller影响。更有趣的是,ABP_2X_6单层是具有垂直于平面负泊松比的新类型的拉胀材料,负泊松比的数值有如下关系:AgBiP_2S_6(-0.805)<AgBiP_2Se_6(-0.778)<CuBiP_2Se_6 (.0.670)<CuInP_2S_6 (.0.060)。这主要是由于在x/y方向上施加的拉伸应变增大了P―P键和顶层X原子之间的角度,因此增加了单层ABP_2X_6的垂直平面方向的褶皱高度。此外,外部应变对A-B偏心位移具有显着影响,从而产生垂直于平面的压电极化。CuInP_2S_6,CuBiP_2Se_6,AgBiP_2S_6,AgBiP_2Se_6单层的e_(13)值计算为-3.95×10~(-12),-5.68×10~(-12),-3.94×10~(-12),-2.71×10~(-12) C·m~(-1),与实验证实的二维平面外压电Janus系统相当(压电系数为-3.8×10~(-12) C·m~(-1))。这种不寻常的拉胀行为、铁电极化以及单层ABP_2X_6中的电力耦合可能会在纳米电子学、纳米力学和压电学中产生巨大的技术重要应用。(本文来源于《物理化学学报》期刊2019年10期）
郝跃,刘明,周益春[2]（2019）在《低维铁电材料与器件》一文中研究指出铁电材料具有独特的电、光、力、声和热学等性能以及它们之间相互耦合或转换的功能,广泛应用于各种功能器件,在国民经济与国防安全中发挥着不可替代的作用。铁电材料一直是凝聚态物理、材料物理与化学、固体力学、微电子学与固体电子学等领域的研究热点。自1920年法国学者Valasek报道罗息盐具有铁电性以来,目前已发现超过1 000种铁电材料,铁电材料与器件领域突破性研究成果经常发表在《Science》和《Nature》等期刊上。现在国际上定期召开集成铁(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
张小娅,王金斌,钟向丽,刘琼,文豪[3]（2019）在《二维铁电材料的研究进展》一文中研究指出铁电材料是一类具有优异的铁电、压电及热释电等性能的功能材料,有着很高的研究价值.随着科学技术的发展,对器件尺寸、功耗提出了更高的要求,微型化、集成化成为目前铁电材料的一大发展趋势.传统铁电材料由于尺寸效应、表面效应等因素制约了其在纳米尺度下的应用,如何解决这一问题成为当下的研究热点之一,其中寻找具有铁电性的二维材料是可能的解决方案.该文综述了近年来研究者们关于二维铁电材料的探索,介绍了二维铁电材料的独特优势,解释了二维材料铁电性的来源以及调控,最后对该领域今后的发展提出了展望.(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
陈芸,邢思玮,周雪,侯鹏飞[4]（2019）在《二维层状In_2Se_3铁电材料的光敏传感性能研究》一文中研究指出α-In_2Se_3是一种同时具有稳定面内和面外极化的窄禁带二维铁电材料,探究其铁电极化与光电导性能关联对促进其光敏传感器的应用具有重要意义.该文采用微机械剥离法获得了平面尺寸在50μm以上的α-In_2Se_3纳米片,利用原子力显微镜研究了其自发极化特性.制备了Pt/α-In_2Se_3/Pt光敏器件单元,研究了明暗条件下Pt/α-In_2Se_3/Pt器件单元I-V特性以及高压极化对光敏性能的影响.结果表明:二维层状α-In_2Se_3具有较好的光敏性能,且高压极化将大幅优化器件的光敏特性.高压极化使器件的响应时间明显缩短, 1 V电压明暗条件开关比提高至10~3以上.可见,铁电极化对于α-In_2Se_3纳米片的光电导效应具有重要影响,高压极化操作能够有效地提高其光敏性能.(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
陈渝,胡驰,徐倩,谢少雄,许嘉赓[5]（2019）在《铁电材料细观畴变力学研究进展》一文中研究指出铁电材料最显着的显微组织特征是电畴结构,其自发极化矢量可以随外加电/力场转动(即畴变),从而使铁电材料具有独特的机电性能。从畴变理论出发,综述了畴变准则的研究进展,并介绍了畴壁动力学以及与畴变相关的断裂力学研究成果,旨在为铁电材料的细观力学研究提供参考。(本文来源于《机械工程材料》期刊2019年06期）
周益春[6]（2019）在《与CMOS工艺兼容的氧化铪基铁电材料的亚稳相及其存储器器件力学》一文中研究指出该文对新型的氧化铪基铁电晶体管存储器的巨大优势及其面临的工程和科学问题进行了详细评述,提出了存储器"器件力学"的概念.作为电子信息技术最核心的存储器是衡量国家综合实力和关系国家安全的战略性技术,我国全部依赖进口,几乎不能做到自主可控.新型存储器是我们"变轨超车"的绝佳机会.氧化铪基铁电晶体管(FeFET)存储器与CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺完全兼容,这就为其产业化创造了得天独厚的先天条件.HfO_2基铁电薄膜的FeFET存储器与CMOS兼容,可以实现FinFET(鱼鳍3D架构),可以突破后摩尔时代、有望填补"存储鸿沟",具有超高抗辐射能力、能耗低等突出优点,将引领新型存储器的发展方向.疲劳性能不是很好、存储器存储窗口的均匀性欠佳是限制氧化铪基FeFET存储器产业化的技术瓶颈,即工程问题.亚稳相、复杂界面效应、存储器"器件力学"的理论基础不清楚是限制与CMOS工艺兼容的氧化铪基铁电存储器产业化的关键科学问题.需要从氧化铪基FeFET存储器面临的工程问题提炼出基础科学问题,通过氧化铪基材料的铁电物理本质、亚稳相及其本构关系的研究,将界面的物理力学性能研究作为一个桥梁,提出栅极电压V_G即"场效应"和"铁电性"双控制因素下的存储器"器件力学"理论模型和实验研究方法,从而为解决氧化铪基FeFET存储器的技术瓶颈提供理论和实验支撑.(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
郝跃,刘明,周益春[7]（2019）在《低维铁电材料与器件》一文中研究指出铁电材料具有独特的电、光、力、声和热学等性能以及它们之间相互耦合或转换的功能,广泛应用于各种功能器件,在国民经济与国防安全中发挥着不可替代的作用。铁电材料一直是凝聚态物理、材料物理与化学、固体力学、微电子学与固体电子学等领域的研究热点。自1920年法国学者Valasek报道罗息盐具有铁电性以来,目前已发现超过1 000种铁电材料,铁电材料与器件领域突破性研究成果经常发表在《Science》和《Nature》等期刊上。现在国际上定期召开集成铁(本文来源于《湘潭大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
邓艳艳[8]（2019）在《运用第一性原理研究PMnN-PZT铁电材料微观机理》一文中研究指出锆钛酸铅(Pb(ZrxTi1-x)03,PZT)铁电材料因其具有较高的居里温度、良好的铁电、介电和压电特性,广泛应用于铁电存储器、介质滤波器和压电传感器等可调谐微波器件中,是一种重要的功能材料。随着微纳米技术和可调谐微波器件技术的发展,性能单一的二元系PZT铁电材料已不能满足日益快速发展的需求。对PZT基铁电材料进行混合或掺杂改性,以期获得高居里温度、高机械品质因数和高机电耦合系数等性能优异的多元系PZT基铁电材料,尤其是掺杂改性的微观机理成为铁电材料领域的研究热点。本文采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法,对PZT(50/50)铁电材料掺杂不同比例的铌锰酸铅(Pb(Mn1/3,Nb2/3)O3,PMnN)调制作用进行了理论仿真研究。利用超晶胞法建立了不同掺杂比例的叁元系xPMnN-(1-x)PZT(50/50)(x=0%,4%,6%,8%,10%,15%,20%,30%)理论模型,并计算了xPMnN-(1-x)PZT(50/50)几何构型、电子结构、介电性质、光学性质和压电常数等。分析总结了PMnN添加对PZT的掺杂改性规律及微观机制,得到的结论可归纳为以下几点:(1)通过对本征PZT(50/50)晶体的几何构型、电子结构、介电性质、光学性质和压电常数的计算分析表明,优化后所得PZT(50/50)稳定结构的晶格常数、晶轴比与实验值相对误差均在2.82%以下,在合理的误差范围内,说明所选取的建模方法和计算参数是合理可行的。同时,分析得到四方相的PZT(50/50)晶体是一种具有各向异性的间接带隙半导体,且带隙值约为1.53eV。(2)对掺杂了 PMnN的叁元系xPMnN-(1-x)PZT(50/50)体系几何构型和电子结构随掺杂比例x的变化情况进行了计算分析,结果表明叁元系PMnN-PZT(50/50)比二元系PZT(50/50)更接近于准同型相界,该相界处四方相和叁方相共存。且随着PMnN掺杂比例的提高,Nb5+和Mn2+逐渐取代了 PZT(50/50)体系中B位原子(Zr4+,Ti4+)的位置,使分布在费米能级附近的电子数增多,从而导致处于高能量范围内的能带逐渐向低能端移动,使得体系的带隙宽度逐渐变窄,导电性增强。(3)通过计算分析xPMnN-(1-x)PZT(50/50)体系介电性质,发现随着PMnN掺杂比例的增大,介电常数呈现出逐渐增大的现象,掺杂比例x=30%时最为明显。结合差分电荷密度图分析可得,由Mn2+/Nb5+掺杂引起的B位原子和O原子周围电子云发生畸变,使得正负离子中心产生相对位移,B-O八面体(由B位原子与O原子构成)畸变增强,从而导致电偶极矩的出现,自发极化增强,体系介电常数得到相应提高。(4)根据xPMnN-(l-x)PZT(50/50)体系压电常数(e31,e33)的计算结果分析可知,当PMnN的掺杂比例xC15%时,Nb5+作为一种软性掺杂,使PZT(50/50)体系晶格发生畸变,导致晶粒内部畴壁易于移动,极化变得容易,压电常数(e31,e33)增大;当x>15%时,过量的Nb5+/Mn2+会在晶界处积聚,形成一些局域的头对头或尾对尾缺陷极化排列方式,对畴壁起钉扎作用,畴壁运动受到阻碍,从而使压电活性降低,压电常数(e31,e33)减小。本文计算了不同掺杂比例的叁元系xPMnN-(l-x)PZT(50/50)(x=0%,4%,6%,8%,10%,15%,20%,30%)的几何构型、电子结构、光学性质和压电常数,对PMnN掺杂PZT(50/50)的多元系掺杂改性做出了比较系统的微观机理解释,对研究PZT(50/50)基铁电材料掺杂改性微观机制具有重要意义,可望为多组分铁电材料的制备和研发提供可靠的理论指导,有望使性能优异的多元系PZT基铁电材料广泛应用于可调谐微波器件领域中,拓展铁电材料的应用范围。(本文来源于《西安科技大学》期刊2019-06-01）
肖承诚[9]（2019）在《新型二维铁电材料的第一性原理研究》一文中研究指出材料科学是一门对人类生产、生活的物质基础一材料的物性进行研究,以期对自然现有材料性能进行大幅改造,甚至创造新材料的综合性学科。它集物理、化学、生物等学科为一体,研究对象小到电子,大至宇宙。从石器时代,到铁器、铜器时代,人类用材料的发展描绘了文明发展的壮丽史诗。由此可见,材料科学对于现代生活,乃至未来人类生生不息的文明发展起着关键且决定性的作用。超薄二维纳米材料的出现,为具有各种新奇功能的电子器件埋下了伏笔。在被称作信息时代的21世纪,这种厚度只有几个原子层,长宽却可以达到数微米的材料,具有独特的物理性质和极佳的工业应用前景,成为了近十几年来凝聚态物质和材料科学的一个研究热点。具有二维结构的材料具有量子局域化导致的电子效应,在空间维度上也顺应了元器件小型化的趋势,在科学界引起了广泛关注。在二维材料蓬勃发展的同时,铁电材料作为材料学界重视多年的传统研究方向,由于具有较高的工业价值,一直是材料领域的重要议题。新型铁电体甚至被称之为下一代非易失电子器件的候选。近两年来,结合二维和铁电性的二维铁电材料逐渐引起了材料学家们关注,大量新型二维铁电材料在理论和实验的预测下如雨后春笋般涌现。由于其具有独特的可调电学性能,新型二维铁电材料具有极高的潜在应用价值。基于第一性原理,本文系统地研究了两种单元素二维铁电材料的电极化起源,同时利用应力应变等手段,研究了它们对外场的响应与调控方法。本文首次提出了单元素铁电性的概念,并在五族单元素(砷、锑、铋)的类磷烯结构中预测了铁电结构的存在。通过计算得到的铁电极化大小对于砷、锑、铋分别为:0.046,0.075和0.151 μC/m,这种二维面内铁电极化大小在考虑有效厚度的情况下,甚至可以和典型的钙钛矿铁电体的自发极化相比拟。同时,通过电子结构分析发现,这种极化起源于结构的褶皱:当结构无褶皱的情况下,体系处于中心对称。而当体系结构发生褶皱,被电子占据的电子发生了转移,降低了体系的总体能量。正是这种电荷转移导致的结构畸变,促进了新的正负电荷中心的形成,引发了具有长程耦合的电偶极矩的铁电性。进一步,通过声子分析发现,在单层铋结构中还存在一种相邻单胞晶格褶皱方向相反、总体具有中心对称的结构-反铁电结构。这是首次在二维体系中发现单元素的反铁电耦合,为了解释这种耦合的存在,本文利用Landau理论,写出了用于描绘结构相变的唯象模型。通过对模型的进一步分析得到,近邻耦合和单胞转变能垒的关系是决定二维材料中铁电耦合与反铁电耦合关键。通过解析求解方法给出了二维晶体中存在铁电与反铁电结构的决定条件。这个简单的决定条件对今后设计二维铁电反铁电结构具有指导性意义。其次,在硅(001)面的表面重构中,同样的也存在铁电与反铁电结构。硅(001)面表面由两个孤立的硅原子构成,当它们处于同一高度的时候,结构在面内方向具有镜面对称性并表现出金属性质。而当这一对原子发生倾斜,这种镜面对称性会被打破,电荷发生重排,金属性也随着这种结构畸变消失。这种电子结构与原子结构同时发生改变的相变被称为Pierels相变。通过计算发现,这种偶极矩在p(2×l)重构中以铁电序耦合,而在最稳定的c(4×2)结构中,则以反铁电序耦合。另外,计算表明,单轴压缩可以通过电偶极矩之间的耦合,大大增强这种铁电/反铁电性的稳定性。通过理论分析和Monte-Carlo模拟,本文还计算了这种表面铁电/反铁电结构的相变温度和电滞回线。这些分析表明,在传统材料硅的表面,铁电性质可以通过应变、外电场对电偶极矩进行大幅度的调制。结合硅的工业发展程度,我们预测在未来工业生产中,这些特殊的性质会有极大的用武之地。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01）
甘学诚[10]（2019）在《六元杂环分子基铁电材料的合成与性质研究》一文中研究指出铁电体是一种具有自发极化的多功能极性材料,它有压电、介电、热释电效应等实用的性质,使它能广泛应用于智能开关、传感器等智能电子器件领域。现阶段应用的主要是含铅等重金属的无机铁电体,它们的生产成本高,并且生产过程会伴随有毒有害物污染环境。分子基铁电体是铁电体的一个分支,它能很好规避无机铁电体上述的缺点,不仅低成本和环保,而且更容易加工做成器件应用于智能可穿戴设备中,因此很有潜力替代无机铁电材料成为新的明星材料。本文主要是围绕如何设计并合成新型的分子基铁电材料展开研究,致力于寻找实用型性能优越的分子基铁电材料。本文从六元杂环出发,根据分子铁电体可设计性强的特点,选取了叁种六元杂环化合物,分别合成了四种新的分子铁电材料,并且对它们的铁电性质进行了表征。论文的主要内容分为以下叁部分:一、设计并合成了一种新型的哌啶基分子铁电体4-哌啶甲胺高氯酸盐(1)。它在居里温度258.8 K时发生铁电相变,在258.8 K以下的温度具有铁电性。铁电体1在192 K的自发极化为0.63 μC/cm2,矫顽场为1.14 kV/cm。铁电体1在相变温度附近的介电异常增长超过4倍,这表明它在介电开关材料领域非常具有应用潜力。单晶X射线衍射得到了铁电体1从低温铁电相到高温顺电相的空间群变化是从P21到P212121。此外,通过对铁电体1进行热释电和电滞回线的测量,进一步验证了其铁电性。二、设计并合成了一种新型的吡啶基分子铁电体2-吡啶甲胺高氯酸盐(2)。它在居里温度264.8 K时发生铁电相变,在264.8 K以下的温度是铁电体。铁电体2在202K的自发极化为为0.22μC/cm2,矫顽场为1.1 kV/cm。单晶变温X射线衍射得到了铁电体2从低温铁电相到高温顺电相的空间群变化是从P21到P21/c。通过对铁电体2结构分析以及拉曼测量分析,得出了其铁电性来源于高氯酸相变前后无序度的改变。此外,对铁电体2进行介电测量和电滞回线的测量,进一步证实了其铁电性。叁、选取了一种与DABCO相似,并且对称性较高的六元杂环化合物1,4-二甲基哌嗪,分别合成出1,4-二甲基哌嗪高氯酸(3)和1,4-二甲基哌嗪四氟硼酸(4)两种新的铁电体。通过DSC测量、介电测量、电滞回线测量、单晶X射线衍射等实验方法分别证明了1,4-二甲基哌嗪高氯酸和1,4-二甲基哌嗪四氟硼酸的铁电性。铁电体3具有超低的居里温度(207.6K),它的一个分子中含一个结晶水,使用有机溶剂能更利于其晶体的生长。铁电体4具有超高的自发极化(7.4μC/cm2),其自发极化值远高于前面的叁种铁电体,也高于大多数分子基铁电体,它的一个分子含两个结晶水。本章只是简单验证了这两种铁电体的铁电性质,还有很多其他相关的性质可以展开研究。此外,根据分子铁电体可设计性强的特点,预测了 1,4-二甲基哌嗪和高铼酸也可以合成铁电体。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-15）
铁电材料论文开题报告
（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：
铁电材料具有独特的电、光、力、声和热学等性能以及它们之间相互耦合或转换的功能,广泛应用于各种功能器件,在国民经济与国防安全中发挥着不可替代的作用。铁电材料一直是凝聚态物理、材料物理与化学、固体力学、微电子学与固体电子学等领域的研究热点。自1920年法国学者Valasek报道罗息盐具有铁电性以来,目前已发现超过1 000种铁电材料,铁电材料与器件领域突破性研究成果经常发表在《Science》和《Nature》等期刊上。现在国际上定期召开集成铁
（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。
铁电材料论文参考文献
[1].张春梅,聂亦涵,杜爱军.二维铁电材料ABP_2X_6内在极高的负泊松比（英文）[J].物理化学学报.2019
[2].郝跃,刘明,周益春.低维铁电材料与器件[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019
[3].张小娅,王金斌,钟向丽,刘琼,文豪.二维铁电材料的研究进展[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019
[4].陈芸,邢思玮,周雪,侯鹏飞.二维层状In_2Se_3铁电材料的光敏传感性能研究[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019
[5].陈渝,胡驰,徐倩,谢少雄,许嘉赓.铁电材料细观畴变力学研究进展[J].机械工程材料.2019
[6].周益春.与CMOS工艺兼容的氧化铪基铁电材料的亚稳相及其存储器器件力学[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019
[7].郝跃,刘明,周益春.低维铁电材料与器件[J].湘潭大学学报(自然科学版).2019
[8].邓艳艳.运用第一性原理研究PMnN-PZT铁电材料微观机理[D].西安科技大学.2019
[9].肖承诚.新型二维铁电材料的第一性原理研究[D].浙江大学.2019
[10].甘学诚.六元杂环分子基铁电材料的合成与性质研究[D].南京大学.2019
论文知识图
![短程相互作用常数[132]](/uploads/article/2020/01/03/f80ee8de5910cf3d82b8465d.jpg)
