外延铁电薄膜相变温度的尺寸效应.pdf

59 9 20 10 9 第 卷第 期 年 月 物 理 学 报 Vol . 59 ，No . 9 ，September ，20 10 1000 -3290 / 20 10 / 59 (09 )/ 6620-06 ACTA PHYSICA SINICA 20 10 Chin . Phys. Soc . 外延铁电薄膜相变温度的尺寸效应* 周志东1) 张春祖2 ) 张 颖1) 1)( ， 36 1005 ) 厦门大学材料学院材料科学与工程系 厦门 2 )( ， 36 1005 ) 厦门大学建筑与土木工程学院土木工程系 厦门 (2009 12 8 ;20 10 1 16 ) 年 月 日收到 年 月 日收到修改稿 、 考虑外延钙钛矿型铁电薄膜内的等效应力 表面晶格变化和表面电荷引起的退极化效应等机电耦合边界条 ， - (DGL)， 件 利用铁电薄膜系统的动态金茨堡 朗道方程 系统分析和讨论了外延铁电薄膜相变温度与临界相变厚度 . ， . 的尺寸效应 结果表明 铁电薄膜相变温度与临界相变厚度完全依赖于各种与薄膜厚度相关的力电耦合边界条件 BaTiO ， ， 也给出了 3 外延铁电薄膜相变温度在各种边界条件下随厚度的变化 从结果看出 本文的分析与结论更符合 实验数据. : ， ， ， 关键词 尺寸效应 外延铁电薄膜 相变温度 力电耦合边界 PACC :7780 B ，6740 K ，7780 ，7755 ［16 ］ 化强度并不随着薄膜厚度而单调变化 . ， 同时 铁 ， 1. 引 言 电薄膜存在最小的临界相变厚度 即此时相变温度 . ， 为绝对零度 因此 可以想象铁电薄膜的相变温度 、 、 ， 钙钛矿型铁电薄膜材料具有铁电性 热电性 会随着薄膜从临界厚度增加而开始增大 达到某个 、 ， ， 光电性 光折变性