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2021-01-14

反鐵電性的概念，是美國科學家Kittle在1951年，根據宏觀唯象理論提出的，其具體定義為：“反鐵電體晶格內部的離子會發(fā)生與鐵電體類似的自發(fā)極化，但不同于鐵電體，反鐵電體內部相鄰晶格具有方向相反的自發(fā)極化，因而表現出零剩余極化強度?！币虼?，反向平行排列的偶極子是反鐵電體區(qū)別于鐵電體重要的特征，這在宏觀上表現為總的自發(fā)極化強度等于零。若對反鐵電體施加電場強度大于反鐵電體偶極子反轉所需的電場時，材料內部的偶極子同向平行排列，這時材料就由反鐵電相轉變成了鐵電相，具體過程如圖2.4所...

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鐵電材料的發(fā)展

2021-01-13

鐵電體早在20世紀40年代就引起物理學界和材料學界的關注,但由于大塊鐵電晶體材料不易薄膜化,與半導體和金屬不相兼容,使其未能在材料和信息領域扮演重要角色。隨著薄膜制備技術的發(fā)展,克服了制備高質量鐵電薄膜的技術障礙,特別是能在不同襯底材料上沉積高質量的外延或擇優(yōu)取向的薄膜,使鐵電薄膜技術和半導體技術的兼容成為可能。由于人工鐵電材料種類的不斷擴大,特別是鐵電薄膜制備技術和微電子集成技術的長足發(fā)展,以及光電子和傳感器等相關技術的發(fā)展,也對鐵電材料提出了小型化、集成化等更高的要求。正...

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差熱分析法的介紹

2021-01-13

差熱分析(DTA)是在程序控制溫度下，測量物質和參比物的溫度差和溫度關系的一種技術。當試樣發(fā)生任何物理或化學變化時，所釋放或吸收的熱量使試樣溫度高于或低于參比物的溫度，從而相應地在差熱曲線上可得到放熱或吸熱峰。差熱曲線(DTA曲線)是由差熱分析得到的記錄曲線。曲線的縱坐標為試樣與參比物的溫度差(△T)，向上表示放熱反應，向下表示吸熱反應。差熱分析也可測定試樣的熱容變化，它在差熱線上反映出基線的偏離。在熱分析方法中，差熱分析是使用得早、應用廣和研究多的一種熱分析技術。在20世紀...

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鐵電體的基本特征

2021-01-12

鐵電材料是在特定溫度區(qū)間內存在自發(fā)極化的一類材料，且在外場作用下，材料自發(fā)極化的方向隨外場方向而改變。因此，“鐵電性”就是晶體的自發(fā)極化在外場作用下發(fā)生改變的性質。鈣鈦礦型鐵電體是數目多的一類鐵電體，其通式為ABO3，結構如圖2.2所示。鈣鈦礦結構可用簡立方格子來描述，頂角為離子半徑較大的A離子，體心為離子半徑較小的B離子，O離子占據面心位置。這樣，就形成了B離子在中心，O離子在頂點的氧八面體。在鈣鈦礦鐵電體和其他一些含氧八面體中，B離子會發(fā)生偏離中心位置的移動，這就是這些材...

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熱分析技術及其應用

2021-01-12

熱分析方法是根據材料在不同溫度下發(fā)生的熱量、質量、體積等物理參數變化對材料進行分析研究的一類分析技術。根據物質發(fā)生變化的物理參數不同，相應的分析方法有差熱分析法（DTA）、差示掃描量熱法（DSC）、熱機械分析法（TMA）、動態(tài)熱機械分析法（DMA）等。根據熱分析協會（ICTA）的歸納和分類，目前的熱分析方法共分為九類十七種，見表4.1-4。表4.1-4熱分析方法的分類物理性質熱分析技術名稱縮寫質量熱重法等壓質量變化測定逸出氣檢測逸出氣分析放射熱分析熱微粒分析TGEGDEGA溫...

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鐵電材料及鐵電性的介紹

2021-01-11

鐵電存儲器能夠實現存儲功能的核心是鐵電材料及其具備的鐵電性，利用該特性制備成鐵電電容，便可以實現存儲功能。以鐵電電容為核心，設計鐵電存儲器的基本存儲單元，并結合譯碼電路、驅動電路、靈敏放大器等電路設計鐵電存儲器的存儲陣列。鐵電存儲器的存儲陣列、字線電壓控制模塊、時序控制邏輯、數據傳輸邏輯等模塊共同構成了鐵電存儲器。一般認為，鐵電材料的研究開始于1920年，法國科學家Valasek在研究中發(fā)現，羅息鹽(即酒石酸鉀鈉，NaKC4H4O6·4H2O)在施加外電場E的作用下，其極化強...

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鐵電電容組成結構

2021-01-11

將鐵電材料應用于存儲器，是利用了鐵電材料本身的極化特性，更詳細的說，是利用的鐵電材料在外加電場下具有極化的特性，利用正向極化到Psat和反向極化到-Psat的相反特性可以分別存儲‘0’和‘1’。并且由于在撤除外部電場后，其極化強度會得到一定程度的保留(即剩余極化強度Pr)，使得鐵電存儲器擁有非易失的存儲特性。而具體的將鐵電材料用于存儲器的方法則是先將鐵電材料制備成為鐵電薄膜，再將鐵電薄膜制備成為鐵電電容，通過將鐵電電容的上下極板分別接通不同的電壓，便可將電容中間的鐵電薄膜極化...

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