一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法，包括：原始片状单晶通过粘结剂固定于基底上；采用纳米压头在第一载荷下压入原始片状单晶的第一表面形成压痕；转移至加热台进行升温至80℃～120℃，将原始片状单晶与基底分离；将原始片状单晶转移至坩埚中，采用多晶粉末进行包埋，并将坩埚置于箱式炉内；将温度从室温升到1450℃～1500℃，保温5min～10min，对原始片状单晶进行热处理；恢复至室温，从坩埚中获取目标片状单晶，目标片状单晶的铁电畴在压痕附近呈六重对称涡旋型分布。通过室温下的纳米压痕/划痕在六角锰氧化物片状单晶中引入应力/应变，能够精确局域控制单晶自发形成的拓扑保护铁电畴构型。制单晶自发形成的拓扑保护铁电畴构型。制单晶自发形成的拓扑保护铁电畴构型。

【技术实现步骤摘要】
一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法


[0001]本专利技术涉及铁电材料
，更具体地，涉及一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法。

技术介绍

[0002]铁电材料由于具有可外场翻转的自发极化与非易失性，在多态存储器、压电驱动器、超声换能器等领域具有重要的应用价值。铁电材料具有丰富的微观结构，其中具有相同极化方向的区域称为畴，分割不同畴的区域称为畴壁。铁电材料中纳米尺度的畴壁可以展现出与母体材料不同的物理特性，其不受晶格对称性的约束，且其在空间中的分布可以通过外加电场进行创建、移动和擦除，从而可以实时调整畴壁的位置、密度和方向，使基于畴壁的微纳电子器件成为可能。近些年，研究者发现六角锰氧化物h
‑
RMnO3(R＝Y、Ho
‑
Lu)体系是一类具有丰富构型的铁电畴与导电畴壁的铁电材料。在由高温顺电相(P63/mmc)降温经过居里温度(T
C
＝950℃～1400℃)转变为铁电相(P63cm)的过程中，由于本征的拓扑保护机制使其存在丰富的拓扑保护的涡旋畴结构，进而可以使三种不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法，其特征在于：目标原材料包括原始片状单晶和基底，所述原始片状单晶通过粘结剂固定于所述基底上；采用纳米压头在第一载荷下压入所述原始片状单晶的第一表面形成压痕，所述第一表面为所述原始片状单晶远离所述基底一侧的表面；将具有所述压痕的所述目标原材料转移至加热台，所述加热台的温度按照60℃/h～120℃/h的升温速度从室温升到80℃～120℃，将所述原始片状单晶与所述基底分离；将所述原始片状单晶转移至坩埚中，采用多晶粉末对所述原始片状单晶进行包埋，并将所述坩埚置于箱式炉内；将所述箱式炉内的温度按照120℃/h～180℃/h的升温速度从室温升到1450℃～1500℃，并在1450℃～1500℃下保温5min～10min，对所述原始片状单晶进行热处理；将所述箱式炉内的温度按照150℃/h～200℃/h的降温速度从1450℃～1500℃恢复至室温，从所述坩埚中获取目标片状单晶，所述目标片状单晶的铁电畴在所述压痕附近呈六重对称涡旋型分布。2.根据权利要求1所述的一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法，其特征在于：所述第一载荷为50mN～400mN。3.一种通过纳米压痕/划痕调控拓扑铁电畴构型的方法，其特征在于：目标原材料包括原始片状单晶和基底，所述原始片状单晶通过粘结剂固定于所述基底上；采用纳米压头在第二载荷下压入所述原始片状单晶的第二表面并沿平行于所述第二表面所在平面的方向移动形成第一划痕，所述第二表面为所述原始片状单晶远离所述基底一侧的表面；将具有所述第一划痕的所述目标原材料转移至加热台，所述加热台的温度按照60℃/h～120℃/h的升温速度从室温升到80℃～120℃，将所述原始片状单晶与所述基底分离；将所述原始片状单晶转移至坩埚中，采用多晶粉末对所述原始片状单晶进行包埋，并将所述坩埚置于箱式炉内；将所述箱式炉内的温度按照120℃/h～180℃/h的升温速度从室温升到1450℃～1500℃，并在1450℃～1500℃下保温5min～10min，对所述原始片状单晶进行热处理；将所述箱式炉内的温度按照150℃/h～200℃/h的降温速度从1450℃～1500℃恢复至室温，从所述坩埚中获取目标片状单晶，所述目标片状单晶的铁电畴在所述第一划痕两侧呈高密度条纹型分布。4.根据权利要求3所述的一种通过纳米压痕/划痕调控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学云，高子岩，洪家旺，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：