H.铁电及氧化物电子星系材料.PDF

H.铁电及氧化物电子星系材料 分会主席：王金斌、吴迪、李润伟 H-01 溶胶凝胶法制备Sm 掺杂BiFeO 硅基薄膜的相变与压电性 3 李敬锋, 孙伟 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，清华大学材料学院 铁酸铋（BiFeO ）体系由于其优异的铁电性、多铁性和光催化等性质，在近十年获得了广泛关注，但 3 是对于其压电性能的研究目前相对较少。本工作使用溶胶凝胶法在Pt/Ti/SiO /Si 衬底上制备Sm 掺杂BiFeO 2 3 薄膜，利用X 射线和拉曼光谱以及压电力显微镜（PFM ）研究了Sm 掺杂量和薄膜厚度对相结构及其压电 特性的影响。研究发现，Sm 掺杂引起BiFeO3 从菱方相到正交相转变，但是相界还会受到薄膜厚度的影响。 利用 PFM 进行的压电性能表征也进一步验证了两相共存处压电响应显著增强，表现出类似准同型相界 （MPB ）效应。基于结构和压电性能的分析，我们给出了Sm 掺杂BiFeO3 体系的厚度-成分相图：对于较 薄的样品，MPB 位于9%-11% Sm 掺杂的位置，随着厚度的增加，MPB 偏移到10%-12%的位置。当Sm 的 含量继续增加到15%，Sm 掺杂BiFeO3 体系变为顺电相，不再表现出压电响应。此外，我们还研究了不同 相结构的Sm 掺杂BiFeO3 薄膜的介电、铁电性能和畴结构，讨论了高压电性的来源，提出了随厚度增加热 应力释放模型来解释厚度对于相界偏移的影响等。 H-02 金属氧化物阻变材料与器件设计与应用 康晋锋, 高滨, 陈喆, 赵钰迪, 柳晨, 刘力锋, 刘晓彦 北京大学 氧化物阻变器件（RRAM ）是利用阻变电介质中的点缺陷产生、恢复和迁移实现数据存储的一类新型 器件，兼具高读写速度和非易失能力，以及备操作电压低、集成密度高等特点，成为是新一代存储器件技 术主要候选者，有望在未来超越DRAM 和FLASH ，成为新一代主流存储器技术。同时， 基于RRAM 器 件功能实现神经网络中的突触功能，进而实现类似生物大脑的神经网络计算系统，进行神经形态计算的研 究也越来越普遍地开展起来。 当前的RRAM 还面临着很多科学和技术的挑战。首先，由于缺乏直接的实验观察验证，关于RRAM 的工作机理还存在一些需要澄清的地方；其次，RRAM 性能还不能完全满足技术应用的需求，需要在材料、 器件结构和集成技术等优化。此外，基于已演示实现的 RRAM 性能，设计和优化阵列系统性能，以满足 RRAM 在存储技术领域与新型神经形态计算领域的应用的研究，也有待进一步深入开展。基于这些问题的 研究需求，我们提出了关于氧化物阻变器件单双极阻变特性的统一物理模型，很好解释和描述了氧化物阻 变器件的各种性能和特征。以此为基础，开展了关于 RRAM 器件材料、结构、性能、和工艺技术优化等 方面的研究，提出了一系列的解决方案。同时，我们研究探讨了 RRAM 在高密度数据存储、神经网络计 算系统的应用前景。本文将对我们提出的氧化物阻变器件统一物理机理、RRAM 器件材料结构优化设计方 法学、三维垂直RRAM 阵列结构、基于RRAM 的神经形态计算系统的实现与设计技术等进行综述介绍。 H-03 在DyScO 衬底上生长的LaSrMnO 薄膜的反常裂纹 3 3 雎长城，黄凤珍，吕笑梅，朱劲松, 南京大学固体微结构实验室，物理学院，南京 用脉冲激光沉积法（PLD ）在正交的(110) DyScO3 单晶衬底上生长了(La,Sr)MnO3 薄膜。发现当薄膜厚 度超过一定临界值时，在[1-10]方向上将出现一各向异性的裂纹列阵。AFM 表面貌相及截面透射电镜用来 研究这些裂纹的形成机理。 发现裂纹是通过薄膜传播并进入衬底，这主要的原因是由于衬底与薄膜之间 的大的各向异性应变和DSO 衬底的很低的刚度而引起。此外，发现裂纹区的电导率高于非裂纹区域的电 导率好几个量，表明裂纹是在薄膜沉积过程而不是冷却过程中形成的。最后，通过一个简单的模型去估计 衬底的fracture toughness，并计算了上面薄膜的 fracture toughness. H-04 铁电材料的自发极化对其光催化性能的影响 杨耀东,