两相有序交错结构的铁酸铋薄膜界面的原子尺度原位电镜研究

项目名称： 两相有序交错结构的铁酸铋薄膜界面的原子尺度原位电镜研究

项目编号： No.11404016

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 柯小行

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 29万元

中文摘要： 铁酸铋（BiFeO3即BFO）是多铁氧化物的重点研究对象。由界面应力驱动生长的BFO薄膜具有赝菱形相（R相）和准四方相（T相）在纳米尺度有序间隔的双相结构，因界面显著增强的磁电特性和T-R可逆相变达到的14%形状记忆能力，可用于高密度信息存储和能量存储。如何利用BFO的结构对界面应力的敏感性，调控BFO薄膜对多种外场作用的响应能力，是实现其在梯度复合功能纳米器件中应用的重要问题。而从原子尺度认知BFO的T-R界面及该界面结构在外场作用下的可逆运动过程和相关物理性质响应是BFO薄膜在相关纳米器件应用中的关键科学问题。本项目拟在原子尺度下，以外延BFO薄膜为研究对象，通过球差校正透射电子显微镜和原位实验平台，1）研究界面应变在三维空间的分布与T/R两相分布的量化关系；2）原位并定量化地建立应力/温度与T-R相变的关系；3）关联R/T界面晶格畸变与界面增强的物理特性，并原位研究界面的外场响应。

中文关键词： 透射电子显微学；氧化物薄膜；表面与界面；外场响应；多铁材料

英文摘要： BiFeO3 (BFO) is one of the most important multiferroic oxides. Strain-driven BFO thin film demonstrates a mixed phase interlaced by pseudo-rhombohedral phase (R phase) and pseudo-tetragonal phase (T phase) at nanoscale. Enhanced multiferroism at R/T phase

英文关键词： TEM；oxide thin film；interface characterization；stimulus-response；multiferroics