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2021-01-14

反铁电性的概念,是美国科学家Kittle在1951年,根据宏观唯象理论提出的,其具体定义为:“反铁电体晶格内部的离子会发生与铁电体类似的自发极化,但不同于铁电体,反铁电体内部相邻晶格具有方向相反的自发极化,因而表现出零剩余极化强度。”因此,反向平行排列的偶极子是反铁电体区别于铁电体重要的特征,这在宏观上表现为总的自发极化强度等于零。若对反铁电体施加电场强度大于反铁电体偶极子反转所需的电场时,材料内部的偶极子同向平行排列,这时材料就由反铁电相转变成了铁电相,具体过程如图2.4所...

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2021-01-13

铁电体早在20世纪40年代就引起物理学界和材料学界的关注,但由于大块铁电晶体材料不易薄膜化,与半导体和金属不相兼容,使其未能在材料和信息领域扮演重要角色。随着薄膜制备技术的发展,克服了制备高质量铁电薄膜的技术障碍,特别是能在不同衬底材料上沉积高质量的外延或择优取向的薄膜,使铁电薄膜技术和半导体技术的兼容成为可能。由于人工铁电材料种类的不断扩大,特别是铁电薄膜制备技术和微电子集成技术的长足发展,以及光电子和传感器等相关技术的发展,也对铁电材料提出了小型化、集成化等更高的要求。正...

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2021-01-13

差热分析(DTA)是在程序控制温度下,测量物质和参比物的温度差和温度关系的一种技术。当试样发生任何物理或化学变化时,所释放或吸取的热量使试样温度高于或低于参比物的温度,从而相应地在差热曲线上可得到放热或吸热峰。差热曲线(DTA曲线)是由差热分析得到的记录曲线。曲线的纵坐标为试样与参比物的温度差(△T),向上表示放热反应,向下表示吸热反应。差热分析也可测定试样的热容变化,它在差热线上反映出基线的偏离。在热分析方法中,差热分析是使用得早、应用广和研究多的一种热分析技术。在20世纪...

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2021-01-12

铁电材料是在特定温度区间内存在自发极化的一类材料,且在外场作用下,材料自发极化的方向随外场方向而改变。因此,“铁电性”就是晶体的自发极化在外场作用下发生改变的性质。钙钛矿型铁电体是数目多的一类铁电体,其通式为ABO3,结构如图2.2所示。钙钛矿结构可用简立方格子来描述,顶角为离子半径较大的A离子,体心为离子半径较小的B离子,O离子占据面心位置。这样,就形成了B离子在中心,O离子在顶点的氧八面体。在钙钛矿铁电体和其他一些含氧八面体中,B离子会发生偏离中心位置的移动,这就是这些材...

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2021-01-12

热分析方法是根据材料在不同温度下发生的热量、质量、体积等物理参数变化对材料进行分析研究的一类分析技术。根据物质发生变化的物理参数不同,相应的分析方法有差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)、热机械分析法(TMA)、动态热机械分析法(DMA)等。根据热分析协会(ICTA)的归纳和分类,目前的热分析方法共分为九类十七种,见表4.1-4。表4.1-4热分析方法的分类物理性质热分析技术名称缩写质量热重法等压质量变化测定逸出气检测逸出气分析放射热分析热微粒分析TGEGDEGA温...

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2021-01-11

铁电存储器能够实现存储功能的核心是铁电材料及其具备的铁电性,利用该特性制备成铁电电容,便可以实现存储功能。以铁电电容为核心,设计铁电存储器的基本存储单元,并结合译码电路、驱动电路、灵敏放大器等电路设计铁电存储器的存储阵列。铁电存储器的存储阵列、字线电压控制模块、时序控制逻辑、数据传输逻辑等模块共同构成了铁电存储器。一般认为,铁电材料的研究开始于1920年,法国科学家Valasek在研究中发现,罗息盐(即酒石酸钾钠,NaKC4H4O6·4H2O)在施加外电场E的作用下,其极化强...

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2021-01-11

将铁电材料应用于存储器,是利用了铁电材料本身的极化特性,更详细的说,是利用的铁电材料在外加电场下具有极化的特性,利用正向极化到Psat和反向极化到-Psat的相反特性可以分别存储‘0’和‘1’。并且由于在撤除外部电场后,其极化强度会得到一定程度的保留(即剩余极化强度Pr),使得铁电存储器拥有非易失的存储特性。而具体的将铁电材料用于存储器的方法则是先将铁电材料制备成为铁电薄膜,再将铁电薄膜制备成为铁电电容,通过将铁电电容的上下极板分别接通不同的电压,便可将电容中间的铁电薄膜极化...

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