含均勻介質鐵電雙層膜介電極化率的特性

張金華 張芹

摘 要：在熱力學唯象理論宏觀理論和微觀理論的指導下，人們在探究和制作鐵電雙層膜時，主要通過三個鐵電薄膜的特性研究：居里溫度、介電常數和自發極化。其主要特性是剩余極化增大[1]、高介電反應[2]、低損耗和高擊穿電場[3]、多個電滯回路[4]等等。在Ginzburg-Landau-Devonshire（GLD）理論框架下，通過引入兩個參量 和γ，研究含有均勻介質鐵電雙層膜體系中的平均介電極化率隨各個參量的變化關系曲線。通過分析得出，使鐵電薄膜體系能夠處于鐵電相的主要原因是，鐵電雙層膜中兩個薄膜層間的相互作用，即鐵電間界耦合。鐵電雙層膜的平均介電極化率會隨溫度會有反常變化的特性，變化曲線也會出現上移或者平移的情況，曲線的形狀也會由尖到平滑，當溫度等于居里溫度時，就會得到的鐵電雙層膜介電極化率的極大值，研究還對不同參量的改變，可以對引起的鐵電雙層膜介電極化率變化曲線的移動情況加以說明。相信對此項課題的研究，可以不斷地豐富和充實，現有對鐵電薄膜領域的研究。

關鍵詞：鐵電雙層膜 平均介電極化率 間接耦合

一、理論模型

1.鐵電雙層膜模型

在研究的鐵電雙層膜是表面過渡層夾在兩個金屬板電極之間，鐵電雙層薄膜的雙層由均勻的介質組成，兩層的厚度分別是和，雙層膜的總厚度為L，有L=+。當鐵電雙層膜沿Z 軸的正方向的兩層的極化強度垂直薄膜表面層一和層二處于單疇態時，均勻的表面與膜平行，這樣建立模型，有利于對鐵電雙層膜的物理性質進行研究。……