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“大学生创新创业训练计划”项目中期检查表 项目名称 无铅铁电薄膜残余应力表征与调控 项目编号 SH2014163 项目级别 □国家级 ■上海市级 □校级 负 责 人 袁琪 学 号 1226010405 学 院 材料学院 指导教师 詹科 项目研究起止日期 2014.10.至2015.10. 进展情况 请在表格末附3000字的项目中期研究报告 已取得成果 □心得体会 （1）份 □调查报告 （ ）份 □研究或设计方案 （ ）份 □图纸 （ ）份 ■实物 （ ）件 □发表论文 （ ）篇 □软件、著作 （ ）份 □发明专利 （ ）项 □其他专利 （ ）项 □竞赛获奖情况： 经费使 用情况 批准经费：10000元 已报销经费：3500元 经费花销名目：文献及印刷费用、参考书籍购买费用、化学药品的购买、实验用器皿耗材的购买、性能表征测试费用、实验仪器使用费用。 项目自评 （简要说明） 本项目通过实验制备四组BNT-BTx无铅铁电薄膜，在X射线衍射的基础上，表征铁电薄膜的残余应力，并调整退火温度及薄膜基底调控残余应力，优化铁电薄膜性能。 现已按计划通过金属有机物热分解法分别制备了不同组分的BNT-BTx（x=4,5,6,7）NBT-BT6铁电薄膜较为理想；利用所建立模型分析了不同组分及退火温度的残余应力值，为调控残余应力优化性能提供了基础。 指导教师中期检查评语 项目进度按照预定计划正常，取得了合理且较为丰富的结果。 负责人签字：詹科 2015年4月 25日 请将本表及中期研究报告上传至项目管理平台/cxcyxljh 请将成果：获奖、发表论文、专利、著作等扫描件发至：usstcxcy@163.com摘要BNT-BTx(x=4,5,6,7)前驱体溶液，在此基础上利用金属有机物热分解法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上制备了BNT-BT系列铁电薄膜。薄膜的残余应力与铁电薄膜性能密切相关，通过建立X射线残余应力分析方法，选择性能优异的铁电薄膜组分，调整热处理温度以及改变基底可调整薄膜中的残余应力，进而达到优化铁电薄膜性能。 对制备的BNT-BTx(x=4,5,6,7)铁电薄膜采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、压电力原子显微镜（PFM）表征铁电薄膜的表面形貌、物相等；利用X射线衍射技术，建立残余应力分析方法，分析薄膜残余应力，研究了组分对残余应力的影响。 关键词：铁电薄膜，金属热分解，残余应力，X射线，压电力显微镜 项目成果简介： 1. 利用金属有机物分解法制备了无铅BNT-BTx(x=4,5,6,7)铁电薄膜； 2. 完成BNT-BTx(x=4,5,6,7)铁电薄膜基铁电薄膜的基本表征； 3. 利用X射线应力测量法对无铅铁电薄膜残余应力进行表征 一.项目进展：BNT-BTx（x=4, 5, 6, 7）压电薄膜的前驱体溶液的配置，以及薄膜的制备。并通过研究发现，制备出的BNT系列压电薄膜表面较为均匀、致密，完成了薄膜的基本表征。 二.项目目前进度： 1.无铅铁电薄膜的制备与表征 1.1 BNT基无铅铁电薄膜前驱体溶液的配置 通过查阅文献资料，实验过程中采用金属有机物热分解法[1-2]制备BNT基无铅铁电薄膜。具体可以分为两部分，首先制备前驱体溶液，依据(1-0.01x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.01xBaTiO3分子式 ，配置浓度为0.2 mol/L，20 ml10%质量的醋酸铋，醋酸与乙二醇甲醚按照1:1体积混合作为共溶剂，详细的前驱体溶液配制流程如下： 依据(1-0.01x)(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.01xBaTiO3分子式和配置溶液浓度称取一定质量的Na(CH3COO)、Ba(CH3COO)2、Bi(CH3COO)3置于A烧杯中。 加入6 ml CH3COOH，和6 ml CH3OCH2CH2OH加热磁力搅拌直到溶质全部溶解，形成C5H8O2滴入B烧杯在Ti(OC4H9)4，加热磁力搅拌直到溶质全部溶解，形成B再CH3COOH和CH3OCH2CH2OH。 磁力NBT-BTx铁电薄膜的前驱体溶液。获得的前驱体溶液透明呈浅黄色。 1.2制备BNT-BTx无铅铁电薄膜 采用多层甩膜技术制备 BNT-BTx 无铅铁电薄膜，利用热处理技术实现BNT-BTx 无铅铁电薄膜的烘干、热分