一维铁电纳米线和纳米管的表面及尺寸效应研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:10902128
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:22.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A0805.微纳米力学与多尺度力学
- 结题年份:2012
- 批准年份:2009
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2010-01-01 至2012-12-31
- 项目参与者:罗鑫; 张耿鸿; 林少鹏; 何广源;
- 关键词:
项目摘要
随着现代微、纳信息技术的迅猛发展,光电器件微型化的需求引领铁电材料研究朝着微、纳尺度及高集成化方向发展。由于铁电纳米线、纳米管是制备铁电微、纳器件的关键材料,因而深入研究其相关特性显得非常重要。一维铁电纳米线、纳米管与体材料相比,在性质上存在巨大差异,当尺寸降到纳米范围时,表面及尺寸效应对其性能影响至关重要。对于一维铁电纳米线、纳米管的制备及性能测试研究近年开始被报道,但关于其纳米尺度下的微观量子结构、表面及尺寸效应理论机理以及相关特性变化规律等理论研究报道甚少。本项目主要以典型ABO3型铁电纳米线、纳米管为重点,力求运用力学、热力学、相场理论及第一性原理方法,系统建立铁电纳米线、纳米管的性能解析模型,全面分析表面及尺寸效应本质机理,深入探讨铁电纳米线、纳米管相变、极化、介电、微观结构、铁电畴演化、压电、热电等性能。研究结果将为探讨低维纳米铁电材料性能和微、纳铁电器件设计开发提供理论保障。
结项摘要
基于近些年来科研人员对微、纳器件的研究,总结而言光电器件微型化的需求引领功能材料研究朝着微、纳尺度及高集成化方向发展。由于功能材料相关的纳米线、纳米管是制备功能微、纳器件的关键材料,因而深入研究、分析和总结其相关特性显得非常重要。多年来我们一直针对低维功能铁电材料的进行研究,一维铁电纳米线、纳米管与体材料相比,在性质上存在巨大差异,当尺寸降到纳米范围时,表面及尺寸效应对其性能影响至关重要。在本项目的支持下,课题组近三年系统研究了一维铁电纳米线、纳米管的相关特性。理论方面,本项目主要以典型铁电纳米线、纳米管为重点,运用连续介质力学、唯相热力学、相场理论及第一性原理方法,系统建立了考虑表面张力、表面边界及尺寸效应的铁电纳米线、纳米管相关特性解析模型、相场动力学模型及分子动力学模型,全面分析表面效应及尺寸效应本质机理,深入探讨了铁电纳米线、纳米管相变、极化、介电、微观结构、铁电畴演化等特性随尺寸、温度改变的变化规律;更重要的是,研究结果发现一维铁电纳米线、纳米管的表面张力对内部极化和居里温度的增强机制,解析给出了其表面增强的理论模型;实验方面,我们分别制备了多根及单根铁电纳米线、纳米管,结合理论研究系统分析和测量了其相关特性,总结出铁电纳米线及纳米管诸多特有的性能。在本项目资助下,课题组研究成果共发表SCI收录学术论文20余篇,其中包括Scientific Reports, ACS Nano, Acta Mater, Appl. Phys. Lett.等顶尖及高影响期刊。总体而言,我们完成了本项目的既定方案和目标,研究结果更为进一步探讨探讨低维纳米铁电材料性能和微、纳铁电器件设计开发提供理论基础。
项目成果
期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Domain structures of ferroelectric thin film controlled by oxidizing atmosphere
氧化气氛控制的铁电薄膜的畴结构
- DOI:10.1063/1.3646387
- 发表时间:2011-10
- 期刊:Applied Physics Letters
- 影响因子:4
- 作者:Wang, Biao;Zheng, Yue;Woo, C. H;Ma, D. C
- 通讯作者:Ma, D. C
Surface and size effects on phase diagrams of ferroelectric nanocylinders
铁电纳米圆柱体相图的表面和尺寸效应
- DOI:10.1063/1.3624829
- 发表时间:2011-08
- 期刊:Applied Physics Letters
- 影响因子:4
- 作者:Zheng, Yue;Lin, S. P;Wang, Biao
- 通讯作者:Wang, Biao
Vortex domain structure in ferroelectric nanoplatelet and control of its transformation by mechanical load
铁电纳米片中的涡旋域结构及其机械载荷对其转变的控制
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:Scientific Reports
- 影响因子:4.6
- 作者:W. J. Chen;Yue Zheng;B. Wang
- 通讯作者:B. Wang
Critical properties in symmetric nanoscale metal-ferroelectric-metal capacitors
对称纳米级金属-铁电-金属电容器的关键特性
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Acta Materialia
- 影响因子:9.4
- 作者:Yue Zheng;M. Q. Cai;C. H. Woo
- 通讯作者:C. H. Woo
Prediction of size-dependent ferroelectric stabilization and giant electro-resistance effect in nanoscale asymmetric ferroelectric tunnel junctions
纳米级不对称铁电隧道结中尺寸依赖性铁电稳定性和巨电阻效应的预测
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Journal of Applied Physics
- 影响因子:3.2
- 作者:X. Luo;Yue Zheng;B. Wang
- 通讯作者:B. Wang
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其他文献
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- 通讯作者:郑跃
求解半向量二层规划的罚函数方法
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:J Appl Math Comput
- 影响因子:--
- 作者:万仲平;郑跃
- 通讯作者:郑跃
其他文献
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