Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)弛豫铁电薄膜厚度尺寸效应研究

作     者：贾慧霞 杨嘉倩 沈逸尘 谢济舟 段志华 王飞飞 JIA Huixia;YANG Jiaqian;SHEN Yichen;XIE Jizhou;DUAN Zhihua;WANG Feifei

作者机构：上海师范大学数理学院上海200234 上海师范大学附属中学宝山分校上海200444 

出 版 物：《上海师范大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences))

年 卷 期：2023年第52卷第5期

页      面：574-581页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11974250) 

主　　题：Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PIMNT)薄膜 厚度尺寸效应 电学性能 极化 热释电系数 

摘      要：新一代弛豫铁电薄膜Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PIMNT)因兼具优异的电学性能与高的相变温度,在国内外获得广泛关注.为了探究不同薄膜厚度对PIMNT薄膜的结构及电学性能的影响,通过溶胶凝胶法制备了150 nm~1μm不同厚度的PIMNT薄膜,对其形貌结构以及电学性能进行了对比研究,在此基础上进一步研究了极化对其电学性能的影响.实验结果表明:随着厚度的增加,薄膜介电常数先增加后略有降低,剩余极化强度先增大后减小,矫顽场逐渐增大;在极化电压为18 V、极化温度和时间分别为100℃和5 min时,1μm厚度PIMNT薄膜的介电常数和损耗在100 Hz下分别为1009和0.022,室温下的热释电系数达6.85×10^(-4) C∙m^(-2)∙K^(-1),是目前主流的锆钛酸铅(PZT)薄膜的3倍左右.