BiFeO3多铁薄膜表面、界面能带结构的光电子谱研究

基本信息
批准号:11204313
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:陈峰
学科分类:
依托单位:中国科学院合肥物质科学研究院
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:邵淑芳,李峰,肖宇,钱文超
关键词:
光电子谱表面能带结构多铁体界面
结项摘要

Currently BiFeO3 is the only emerged single-phased multiferroic material with simutaneous ferroelectric and magnetic orderings at room temperature. It has been extensively studied due to its potential application of new generation memory and spintronic devices, and also its interesting physics related to the stongly correlated electronic system. While the interface, e.g. the electorde material, the Schottky barrier and the band alignment, play a crucial role in stablizing the ferroelectric domain and establishing highly reliable performance of the devices. Based on the previous studies on PZT interface, this project will concern on the surface and interface of multiferroic BiFeO3 thin films by means of photoelectron spectroscopy, and try to give a systematical, direct and quantitive determination results especially on the band structures and chemical reactions at the interface with different electrodes, furthermore, we will explore the modulation of the barrier heights at the multiferroic interfaces by electric and magnetic field, and the absolute variation values are expected. The relationship between the band structure and the lattice strain,lattice orientation, polarization and even the magnetic field at the multiferroic interface will be deduced. This study is important for clrifying the mechanism of the band alignment and explaining the variation of the barrier height at the multiferroic interface.The results definitely will be helpful for the experimental and theoretical research on multiferroic tunnel junctions and other novel devices as well, also the photoelectron spectroscopy route will provid another possibility to investigate the polar interfaces among oxide heterojunctions.

BiFeO3室温多铁材料兼具铁电性和磁性,磁、电之间的耦合赋予了电子器件许多新颖的功能和特点,同时丰富了强关联电子的物理图像,引起了人们极大的研究兴趣。由于薄膜物性和器件性能都强烈依赖于界面的性质,本项目将利用光电子谱这一直接有效的实验手段,研究BiFeO3薄膜的表面、界面能带结构。我们将在前期研究Pb(Zr,Ti)O3铁电薄膜界面的基础上,选择不同的单晶衬底制备外延BiFeO3多铁薄膜,研究晶格应力引起的薄膜表面费米能级的变化;结合原位电极生长方式,研究晶格取向和电极类型引起的界面能带结构的变化以及界面形成中的化学反应;同时探索电场和磁场调制下多铁材料界面势垒的演变规律,以了解多铁极化界面的能带结构与极化电荷及磁场的关系。这些工作将为高质量多铁隧道结和新型多铁器件的研制提供必要的实验基础。

项目摘要

BiFeO3室温多铁材料兼具铁电性和磁性,磁、电之间的耦合丰富了强关联电子的物理图像,赋予电子器件许多新颖的功能和特点,引起了人们极大的研究兴趣。其薄膜物性和器件性能都依赖于界面的性质,本项目将在前期Pb(Zr,Ti)O3的研究基础上,使用光电子谱方法研究了BiFeO3多铁薄膜的与金属电极以及氧化物电极的界面形成,作为对比同时研究同样具有钙钛矿结构的KNN薄膜的界面,发现:(1)BFO薄膜与金属电极之间有明显的化学反应,氧化Bi可以被还原成金属Bi,而BFO与氧化物ITO的界面之间则没有此一反应。BFO的这一性质与PZT类似,而且两者都具有明显的疲劳效应;(2)KNN与金属和氧化物之间的界面都未观测到明显的元素价态变化,而且KNN具有非常难得抗疲劳特性。这一研究结果表明铁电材料的疲劳行为与其界面有着非常直接的关联。本项目对阐明多铁界面能带排列的形成机制,揭示铁电材料的疲劳行为形成机制提供了实验结果,为多铁隧道结及新型多铁器件的实验与理论研究奠定基础,也为氧化物极性界面的研究提供了新的思路和方法

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
3

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
4

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

陈峰的其他基金

批准号:11535008
批准年份:2015
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:91547115
批准年份:2015
资助金额:81.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81772020
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81500210
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61005054
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70771063
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:70973119
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:81760308
批准年份:2017
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61671266
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:41405081
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460261
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31901243
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71672115
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:31771081
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:11574324
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:U1332121
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:联合基金项目
批准号:30670603
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:51278029
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81870747
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51472259
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61071131
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:60772050
批准年份:2007
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:10875075
批准年份:2008
资助金额:46.00
项目类别:面上项目
批准号:81470139
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:30671146
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:31471717
批准年份:2014
资助金额:91.00
项目类别:面上项目
批准号:51102258
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11274203
批准年份:2012
资助金额:95.00
项目类别:面上项目
批准号:81701943
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500127
批准年份:1995
资助金额:6.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81473070
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:71272115
批准年份:2012
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:61271388
批准年份:2012
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:10505013
批准年份:2005
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81072389
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:70972070
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81570378
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30571664
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81460629
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81200762
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871027
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81173510
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30571619
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81400033
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404077
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81530088
批准年份:2015
资助金额:274.00
项目类别:重点项目
批准号:49972095
批准年份:1999
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
批准号:61203265
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60505018
批准年份:2005
资助金额:6.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61775120
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

多铁BiFeO3超薄薄膜的精细结构、反铁磁序及其多场调控的同步辐射研究

批准号:U1932116
批准年份:2019
负责人:陈祖煌
学科分类:A3202
资助金额:60.00
项目类别:联合基金项目
2

基于光电子能谱和电/磁偏转谱的多铁和铁电性团簇电子结构以及多铁和铁电相变研究

批准号:11774255
批准年份:2017
负责人:马雷
学科分类:A2104
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

多铁性薄膜材料的畴界与界面结构研究

批准号:50971015
批准年份:2009
负责人:詹倩
学科分类:E0101
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
4

多铁性材料BiFeO3及YMnO3薄膜的光电特性研究

批准号:11104255
批准年份:2011
负责人:邢杰
学科分类:A2006
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目