【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁电材料制备领域，具体涉及一种基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法。
技术介绍
1、畴结构是铁电材料中自发极化取向相同的区域，广泛应用于铁电存储、电容器、传感器、制动器和新型畴或畴壁动力学及生物突触器件当中。铌酸锂材料具有丰富的光电、压电和非线性光学等优势，其晶体结构属于三方晶系，晶体形状为六角柱状。传统上通过紫外光的辅助可降低铌酸锂矫顽场，结合外加电场作用可形成六角形的畴结构，又由于铌酸锂是一种单轴铁电畴，初始畴结构的畴壁呈180°，因此通常是电中性不导电的。在铌酸锂单晶两侧沉积铬电极，再施加外电场可以倾斜该六角形畴的畴壁，进而形成可导电的畴壁并应用于电子器件的设计和开发中。然而实际中如果要在一定面积单晶内形成更多的导电畴壁，受到紫外激光极化步骤的影响，后极化的畴总会对先极化的六角形畴造成影响，致使先极化的畴扩大或合并，导致单位面积内畴壁数量增加受限。因此，亟需一种在单位面积内增大畴壁密度并可提升电导的畴结构制备方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，能够在单位面积内可控地增加畴结构数量并产生高电导。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术提供了一种基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)取铌酸锂单晶样品，通过紫外激光的辅助，在该单晶样品中预极化出单个六角形的畴结构；
5、(2)确定畴结构在单晶中
6、(3)将铌酸锂单晶样品的电极与静电计相连接形成闭合回路，通过两次施加电压产生高密度带电畴壁。
7、在本专利技术的一些具体实施例中，所述铌酸锂单晶样品为5mol％氧化镁掺杂的铌酸锂单晶样品；在本专利技术中，其他掺杂条件的铌酸锂单晶样品也可以实现高密度带电畴结构的制备。
8、优选地，所述铌酸锂单晶样品的厚度为10-400μm。
9、优选地，步骤(1)中，标记铌酸锂单晶极化的初始方向，以便后续加压；将标记后的单晶片分别在丙酮、乙二醇和等离子清洗中清洁干净，得到干净的铌酸锂单晶，然后再进行预极化步骤。
10、优选地，步骤(1)中，所述预极化包括以下步骤：将铌酸锂单晶样品放入可充放液体盐水电极的透明绝缘装置中，在铌酸锂单晶样品两侧通入液体盐水，通过导线将单晶样品两侧的液体盐水电极分别与高压放大器相连，将紫外激光垂直照射铌酸锂单晶样品中心，调节激光光路及激光在样品上的对焦和强度，施加高电压对样品进行极化，得到初步的六角形畴结构。
11、进一步优选地，步骤(1)中，所述施加高电压为100-900v，施加电压的时间为10-90s；再进一步优选地，步骤(1)中，所述施加高电压为700-900v。
12、优选地，步骤(2)中，使用热蒸镀方法并借助模板的辅助，在铌酸锂单晶样品畴结构的两侧沉积尺寸一致的铬电极。
13、优选地，步骤(3)中，形成闭合回路后，施加8-12v的电压测试畴壁初始电流，确保样品与静电计之间的导通情况，然后再进行后续两次施加电压。
14、优选地，步骤(3)中，所述两次施加电压的首次施加的电压为400-600v，通过静电计电流值判断畴壁的导电情况，得到导电的六角形畴结构；然后再次施加700-900v的电压，观察静电计中电流，若已经达到饱和，则可停止施加电压，高密度畴结构已经形成。
15、进一步优选地，步骤(3)中，首次施加电压的时间为40-60s，再次施加电压的时间为20-30s。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术通过二次施加电压方法对铌酸锂单晶样品的六角形畴结构进行加压增强，进而得到了高密度带电畴壁，通过控制电极的面积大小，可以控制高密度带电畴壁的产生范围，通过控制两次电压施加的大小和持续时间的长短可以调节高密度带电畴壁产生的电流大小。该方法易于操作并且成本低廉，可以快速制备出铌酸锂单晶的高密度带电畴壁。
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1.一种基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，所述铌酸锂单晶样品的厚度为10-400μm。
3.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，标记铌酸锂单晶极化的初始方向，以便后续加压；将标记后的单晶片分别在丙酮、乙二醇和等离子清洗中清洁干净，得到干净的铌酸锂单晶，然后再进行预极化步骤。
4.根据权利要求3所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预极化包括以下步骤：将铌酸锂单晶样品放入可充放液体盐水电极的透明绝缘装置中，在铌酸锂单晶样品两侧通入液体盐水，通过导线将单晶样品两侧的液体盐水电极分别与高压放大器相连，将紫外激光垂直照射铌酸锂单晶样品中心，调节激光光路及激光在样品上的对焦和强度，施加高电压对样品进行极化，得到初步的六角形畴结构。
5.根据权利要求4所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述施加高电压为100-90
6.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，使用热蒸镀方法并借助模板的辅助，在铌酸锂单晶样品畴结构的两侧沉积尺寸一致的铬电极。
7.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，形成闭合回路后，施加8-12V的电压测试畴壁初始电流，确保样品与静电计之间的导通情况，然后再进行后续两次施加电压。
8.根据权利要求7所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述两次施加电压的首次施加的电压为400-600V，通过静电计电流值判断畴壁的导电情况，得到导电的六角形畴结构；然后再次施加700-900V的电压，观察静电计中电流，若已经达到饱和，则可停止施加电压，高密度畴结构已经形成。
9.根据权利要求8所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，首次施加电压的时间为40-60s，再次施加电压的时间为20-30s。
...【技术特征摘要】
1.一种基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，所述铌酸锂单晶样品的厚度为10-400μm。
3.根据权利要求1所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，标记铌酸锂单晶极化的初始方向，以便后续加压；将标记后的单晶片分别在丙酮、乙二醇和等离子清洗中清洁干净，得到干净的铌酸锂单晶，然后再进行预极化步骤。
4.根据权利要求3所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预极化包括以下步骤：将铌酸锂单晶样品放入可充放液体盐水电极的透明绝缘装置中，在铌酸锂单晶样品两侧通入液体盐水，通过导线将单晶样品两侧的液体盐水电极分别与高压放大器相连，将紫外激光垂直照射铌酸锂单晶样品中心，调节激光光路及激光在样品上的对焦和强度，施加高电压对样品进行极化，得到初步的六角形畴结构。
5.根据权利要求4所述的基于铌酸锂单晶高密度带电畴壁的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，...
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