铁电材料的研究现状铁电薄膜是类重要的薄膜材料,是目技术研究的沿和热点之。究其原因,可概括为介电性、铁电开关效应、压电效应、热释电效应、电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等特点,该材料既可以单独利用上述诸效应制作不同的功能器件,也可以综合利用两个或两个以上的效应,制作多功能器件、集成器件或机敏器件,因此,铁电薄膜和集成铁电器件在范围内引起了科技工作者、产业部门、甚至政府部门的关注。近几年的研究热点如下:2.1尺寸效应和表面界面效应近年来,铁电薄膜和以铁电体为组元的复合型功能材料发展很快,促进了对低维铁电材料特性的理论研究。人们对铁电薄膜研究的高涨热情,其主要动力是铁电薄膜在记忆器件上的应用。理论研究的主要途径有GLD的唯象理论和横场Ising模型。主要探究尺寸效应和表面效应。随着铁电薄膜和铁电超微粉的发展,铁电尺寸效应已成为迫切需要解决的实际问题。对于集成铁电器件在有限尺寸下的发展有重要意义。实验上已经证实铁电薄膜厚度薄到定的程度铁电性将消失,其中的物理原因还不是很清楚。我们知道铁电性的产生是库仑长程作用(不像铁磁体是短程交换作用的结果),尺寸太小,长程有序将消失。但是铁电薄膜只是在个方向上尺寸很小,在另外两个方向上尺寸仍很大,可见铁电性的消失,薄膜表面的影响因素很大。所以在薄膜等低维系统中尺寸效应不可忽略,深入了解尺寸效应需要研究表面的晶格结构,偶相互作用。薄膜表面处的化分布不连续形成退化场,对整个系统的化状态产生影响,表面区域内长程偶作用与体内不同,将导致自发化、相变温度、化率等随膜厚度而变化。由于薄膜的尺寸效应和表面效应,给理论研究造成了很大的困难,但也正是由于这些效应使铁电薄膜的研究更富有挑战性,吸引了大量的科学工作者对其进行研究,寻求简便而合理的方法探究其中的物理实质,并希望通过理论研究,为实验突破铁电薄膜在尺寸上的限制给予方向性指导。1)外推长度的引入Kretschme在均匀GLD三维铁电理论的基础上引进了“外推长度”的概念,并在GLD自由能的表达式中引入了化梯度项和个表面自由能项,即: