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多年来，尽管人们对纳尺度介电、铁电、压电材料特性以及量子异质隧道结隧穿电流、光伏特性分别进行了长期及大量的研究。但就纳尺度介电、铁电、压电材料而言，大部分研究仅集中研究其相交、极化、介电、压电及热电等特性；对于量子隧道结而言，研究仅针对其量子隧穿电流及光电特性等。少有研究报道将纳尺度力-电耦合特性和量子隧道结隧穿效应、光电特性相结合研究。本项研究将综合考虑力-电耦合特性及隧道结量子隧穿特性及巨电阻效应，结合细微观力学、电磁理论、热力学及量子力学，系统建立纳尺度非对称型金属/介电/金属、金属/铁电/金属、金属/压电/金属异质隧道结力学载荷作用下隧穿电流及巨电阻效应理论模型。