【摘 要】
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压电基(PZT)--ABO3型钙钛矿陶瓷体材料可用于制作各种压电微机电系统(MEMS).通常PZT--基陶瓷显示多晶结构,而单晶PZT--基薄膜材料吸取PZT--基陶瓷优良的铁电性,可用于制作薄
【机 构】
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日本京都大学微工程系,京都,606-8501
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压电基(PZT)--ABO3型钙钛矿陶瓷体材料可用于制作各种压电微机电系统(MEMS).通常PZT--基陶瓷显示多晶结构,而单晶PZT--基薄膜材料吸取PZT--基陶瓷优良的铁电性,可用于制作薄膜压电MEMS.在PZT--基材料中,三元钙钛矿,即由二元钙钛矿PZT固溶体掺入添加物(如:Pb(Mg.Nb)O3(PMN)和Pb(Mn,Nb) O3)(PMnN)),可用于制作薄膜MEMS,因为掺人的添加物扩展了原二元钙钛矿PZT的介电和铁电响应,本文研究由射频溅射法外延生长在具有SrRuO3/Pt过渡层的(001)MgO单晶基片上的PZT-基三元配合物(PMnN-PZT)单晶薄膜,发现溅射的PZT一基三元配合物xPMnN-(1-x)PZT,x=0.06,显示高密度单晶、而无体单晶的晶粒和界面层结构,溅射的薄膜显示奇异的铁电性质,即:非常高自极化Pτ(Pτ-80～100μC,体陶瓷:Pr=20～30μC),高居里点Tc(Tc=500～600℃,体陶瓷:Tc=350～380℃),小介电常数ε*(ε*=100～150,体陶瓷:ε*=800～1300).这些奇异的铁电性质是所溅射的薄膜结构所固有的,不可能由传统的PZT--基陶瓷得到,最后,对这些奇异的铁电性质可能应用于压电薄膜MEMS进行了讨论.
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