手性畴壁对铁电薄膜电学性能调控的相场研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11502078
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    王芳
  • 依托单位：
    湖南科技大学
  • 学科分类：
    A0808.多场耦合与智能结构力学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Domain walls have more and more important effects on the properties of ferroelectric thin films as the miniaturation of the devices. Chiral domain wall is a new kind of internal structure of domain wall, it can be used for information storage of high density, the lower domain wall energy and barrier of domain-wall switching has an important influence on electrical properties of ferroelectric film. At present, the research of chiral domain wall is in an initial stage, the effect of internal structure of domain wall on macroscopic physical properties of ferroelectric film has not been systematically studied. Based on the above consideration, this project will focus on chiral domain wall of ferroelectric film. A phase field model of chiral domain wall simulation will be established and the effects of electromechanical coupling on the formation of chiral domain wall will be analyzed. The polarization vector in internal of domain wall will be controlled using appropriate stress field, electric field, mismatch strain. The relations between the chiral domain wall and electrical properties of ferroelectric film will be discussed, and the tuning method of chiral domain wall for electrical properties of ferroelectric films will be acquired in theory. It is desirable to provide a theoretical basis in favor of the performance of electrical properties of ferroelectric film.
随着器件微型化的发展，畴壁对铁电薄膜性能的影响越来越明显。手性畴壁是一种新型畴壁内部结构，可用于高密度信息存储，其较低的畴壁能和畴壁翻转势垒对铁电薄膜的电学性能有着重要的影响。目前，对于手性畴壁的研究尚处于起步阶段，畴壁内部结构对铁电薄膜宏观物理性能的影响尚未进行系统研究。基于此，本项目以铁电薄膜手性畴壁为研究对象，建立手性畴壁的模拟的相场模型，分析力电耦合作用对手性畴壁形成的影响；采用适当的应力场、电场、失配应变等，调控畴壁内部的极化矢量；研究手性畴壁与铁电薄膜电学性能的关联，从理论上掌握手性畴壁对铁电薄膜电学性能的调控规律，为铁电薄膜电学性能的优化奠定理论基础。

结项摘要

在电子器件与设备小型化、纳米化的趋势下，铁电体中的畴壁成为了基础研究与应用研究的热点。目前对180°畴壁结构的研究表明，180°畴壁包含Ising畴壁、Bloch畴壁与Néel畴壁三种结构类型，新型畴壁内部结构具有较低的畴壁能和畴壁翻转势垒，对铁电薄膜的电学性能有着重要的影响。目前，铁电薄膜的新型畴壁尚处于初步研究阶段，畴壁内部结构对铁电薄膜宏观物理性能的影响尚未进行系统研究。基于此，首先，建立了铁电薄膜畴壁手性模拟的理论模型，掌握了铁电薄膜手性畴壁及其在外场作用下演变的模拟方法；其次，掌握了温度、梯度系数及电场对铁电薄膜手性畴壁极化矢量的影响规律，建立了畴壁手性与外场之间的关联，掌握了使用外场调控铁电薄膜畴壁手性的机理；最后，掌握了电离辐射对畴壁手性的影响，以及畴壁手性对铁电薄膜电热和弹热性能的影响规律，进而通过手性畴壁调控铁电薄膜的宏观物理性能，实现了铁电薄膜性能的优化。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Inhomogeneous electric-field-induced negative/positive electrocaloric effects in ferroelectric nanoparticles
铁电纳米颗粒中不均匀电场诱导的负/正电热效应
  • DOI：
    10.1209/0295-5075/117/57002
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    EPL
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Wang F.;Liu L. F.;Li B.;Ou Y.;Tian L.;Wang W.
  • 通讯作者：
    Wang W.
A stress-mediated negative/positive electrocaloric effect in Bi4Ti3O12 nanoparticles
Bi4Ti3O12 纳米颗粒中应力介导的负/正电热效应
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2017.03.037
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Wang F.;Li B.;Ou Y.;Liu L. F.;Peng Z.;Wang Z. S.;Wang W.
  • 通讯作者：
    Wang W.
Multicaloric effects in PbZr0.2Ti0.8O3 thin films with 90 degrees domain structure
90度畴结构PbZr0.2Ti0.8O3薄膜的多热效应
  • DOI：
    10.1209/0295-5075/118/17005
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    EPL
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Wang F.;Li B.;Ou Y.;Liu L. F.;Tian L.;Wang W.
  • 通讯作者：
    Wang W.
Elastocaloric Effect in PbTiO3 Thin Films with 180 degrees Domain Structure: A Phase Field Study
具有 180 度域结构的 PbTiO3 薄膜的弹热效应：相场研究
  • DOI：
    10.1088/0256-307x/35/3/037701
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Wang Fang;Li Bo;Ou Yun;Liu Long-Fei;Wang Wei
  • 通讯作者：
    Wang Wei
Simulation of proton radiation on electrocaloric effect in BaTiO3 ferroelectric thin film
质子辐射对BaTiO3铁电薄膜电热效应的模拟
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2017.12.115
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Guo W. X.;Ouyang X. P.;Li B.;Liu L. Y.;Wang J. B.;Zhong X. L.;Guo H. X.;Wang F.
  • 通讯作者：
    Wang F.

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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    石海青(石井望の筆名);王芳;山本秀樹;乾秀行;山本秀樹;山本 秀樹;山本 秀樹
  • 通讯作者：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    牛泽毅

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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