基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法技术

基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，它属于铁电体器件材料技术领域。方法：一、晶体切割后边缘相互垂直且分别沿[100]<subgt;C</subgt;、[011]<subgt;C</subgt;方向，在(011)<subgt;C</subgt;方向的两面镀金电极，通过电滞回线测试得晶体电畴矫顽场；二、晶体置于夹具中并浸没在硅油里，加热进行直流极化；或不加热进行交流极化。本发明专利技术中通过沿设计方向的交流、直流电场实现晶体高密度90°铁电畴构建，构建的畴壁间距为5‑7μm。设备简单，应用广泛且调控方便，是简单便捷的外场调控铁电畴微结构的手段，可根据功能需求通过改变相态与电场形式实现更复杂与高维度的铁电畴可控分布，在压电铁电材料的性能优化、功能设计与多物理效应协同作用中具有应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁电体器件材料；具体涉及基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法。

技术介绍

1、钙钛矿型铁电材料具有优异的压电效应、铁电效应、储能效应、电光效应、热释电效应等性能，在储能器、红外探测器、电光调制器和无损检测等领域有着广泛的应用。压电、铁电材料的功能基元是其内部的铁电畴，铁电畴的结构与动态响应决定了铁电体的宏观性质。因此铁电畴的调控是提升铁电体性能的一个重要突破方向。钽铌酸钾晶体(kta1-xnbxo3，简称ktn)电光性能突出，在光通信、光调制等领域显示出巨大的应用前景，在光开关、相位调制、图像处理等研究中应用广泛。

2、目前的研究中常用的调控铁电畴的方法可分为组分调控和外场调控。组分调控的常见方式包括离子掺杂、相界调控等，通过引入缺陷的方式调控铁电畴，组分调控无法对同一晶体实现不同的铁电畴结构。外场调控包括温场调控、光场调控和电场调控。温场调控响应时间较长，且调控后的晶体对环境温度要求严苛，应用限制较多。光场调控主要有两种调控方式，其中一种是利用光生空间电荷场在晶体内部得到载流子，通过控制载流子的分布，形成空间电荷场调控铁电畴；本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于它按以下步骤实现：

2.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤一中所述切割：切割后Mn:Fe:KTN四方相晶体的尺寸为

3.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤一中所述在晶体(011)C方向的两个面上镀金电极：首先对晶体(011)C方向的两个面进行抛光处理，然后利用磁控溅射仪在晶体(011)C方向的两个面上镀金电极。

4.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤二中所述镀金电极的晶体置于夹具中：是将...

【技术特征摘要】

1.基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于它按以下步骤实现：

2.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤一中所述切割：切割后mn:fe:ktn四方相晶体的尺寸为

3.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤一中所述在晶体(011)c方向的两个面上镀金电极：首先对晶体(011)c方向的两个面进行抛光处理，然后利用磁控溅射仪在晶体(011)c方向的两个面上镀金电极。

4.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤二中所述镀金电极的晶体置于夹具中：是将晶体(011)c方向的上镀金电极的两个面贴紧夹具。

5.根据权利要求1所述基于外电场设计调控晶体铁电畴结构的方法，其特征在于步骤二中所述升温的速率为1～2℃/min；所述降温的速率为1～2℃/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，武乐瑶，阮锦钰，谭鹏，田浩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：