基于晶体缺陷的铁电材料介观理论及实验表征：电畴结构和界面效应

铁电材料，尤其是纳米铁电材料具有广泛的应用前景，然而目前人们对铁电体在介观尺度上的理解仍然非常有限。这些介观尺度上的现象，如晶体缺陷和电畴演化及翻转，在很大程度上决定了铁电体的宏观性能，但目前无论是微观理论还是宏观理论，都无法对这一尺度的现象进行有效的计算和分析。现有的介观理论，也存在严重不足。因此我们的研究目标，在于推广经典的Landau-Ginzburg-Devonshire理论，建立一套铁电半导体的介观理论框架，并在其基础上，模拟铁电体的缺陷、电畴结构及演化、界面效应和边界效应，为纳米铁电材料的分析和优化设计提供基础。在理论框架建立之后，我们将采取一维解析解和二、三维数值模拟的方式，分析各种铁电材料中的缺陷、电畴结构、界面和边界效应，包括铁电单晶、超晶格、薄膜、陶瓷和铁电复合材料。而这些计算与模拟，也将通过系统的介观尺度上的实验表征，予以验证。