近来,哈尔滨工业大学深圳校区资料科学与工程学院教授陈祖煌团队在铁电薄膜范畴获得新发展,研讨成果宣布在《科学发展》上。研讨团队使用脉冲激光堆积工艺,在氮气成长气氛中,成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡(BaTiO3)铁电薄膜,并完成了钛酸钡铁电功能的明显增强。
现在,化学掺杂调控铁电性一般以阳离子掺杂为主,而阴离子掺杂因为组成困难,一般较少触及。在可供挑选的阴离子中,氮离子和氧离子有很类似的电子结构和离子半径。但是,氮气中氮原子间具有很强的共价键,其与氧化物之间的直接反响需求十分高的能量。因而,与阳离子替代的钙钛矿氧化物不同,在慵懒氮气气氛中,经过传统的固相反响很难直接组成氮掺杂的钙钛矿氧化物。
近年来提出的高温氨化反响和低温拓扑化学反响等办法虽可完成氮掺杂,但这些组成办法主要以氨气作为氮源,导致在反响的过程中金属阳离子简单被复原,并极易引进氢元素,导致漏电流密度添加,极不利于资料的铁电性。
对此,陈祖煌教授团队使用脉冲激光堆积工艺,在氮气成长气氛中成功组成了氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。研讨人员发现,跟着成长气氛中氮气浓度的添加,BaTiO3薄膜的绝缘性有了极大的改进,其漏电流密度最高下降了2个数量级;结合第一性原理核算发现与钛-氧比较,钛-氮之间具有更强的杂化效果,它能有用增强钛的离子位移。
相应地,氮掺杂钛酸钡薄膜的极化强度到达约70微库伦每平方厘米,比钛酸钡块体高3倍,薄膜的居里温度到达约940℃,比块体资料高约7倍。
该研讨工作不仅为组成氮氧化物供给了一种有用的战略,并且表明晰氮掺杂的钛酸钡薄膜在高温无铅铁电范畴具有宽广的使用远景,进一步展现了阴离子调控在完成资料功能明显提高方面的巨大潜力。
上一篇:3:0!姆巴佩确定胜局广东火狐全站是一家专业从事工业水处理、饮用水处理领域产品研发、生产、销售、工程设计安装调试、技术咨询、配套材料销售为一体化高科技企业。火狐全站app官网登录成立于2006年,注册资金2,000,000元,现已通过IS09001质量管理体系认证,拥有现代化的标准厂房及生产车间。积累了长达10..