介观尺度BST的界面与相变研究的开题报告

介观尺度BST的界面与相变研究的开题报告【开题报告】题目：介观尺度BST的界面与相变研究一、研究背景介观尺度BST（BaSrTiO3）薄膜作为一种重要的功能材料，在电容、铁电、光学和微波器件等方面有着广泛的应用。而介观尺度BST薄膜的结构和性质与其宏观材料有着明显的差异，因此需要对其界面与相变等问题进行深入研究。近年来，随着实验和计算模拟技术的不断发展，介观尺度BST薄膜的研究也取得了重要进展。二、研究内容本研究将从以下四个方面对介观尺度BST薄膜的界面与相变进行研究：1.界面问题：通过计算模拟和实验，系统研究介观尺度BST薄膜中的界面现象和界面化学反应。2.相变特性：通过计算模拟和实验，研究介观尺度BST薄膜在不同温度和电场条件下的相变特性，特别是铁电相变和弛豫行为。3.微观结构：通过X射线衍射、扫描隧道显微镜和透射电子显微镜等实验手段，研究介观尺度BST薄膜的微观结构和界面形貌。4.界面调控：通过表面化学处理、物理上调控和电场效应等手段，研究介观尺度BST薄膜的界面调控机制，提高其功能性能和稳定性。三、研究意义介观尺度BST薄膜的界面和相变问题是目前研究的热点和难点之一，其研究具有以下几方面的重要意义：1.揭示介观尺度BST薄膜材料的新特性和新机制，为其应用于器件中提供理论和实验依据。2.为研究其他介观尺度薄膜提供经验和方法。3.促进计算模拟与实验研究的结合，提高研究的准确性和深度。4.对介观尺度薄膜的科学研究具有重要的应用价值和引导作用。四、研究方法本研究将采用计算模拟和实验相结合的方法，主要包括：1.密度泛函理论计算分析。2.X射线衍射分析技术。3.扫描隧道显微镜和透射电子显微镜技术。4.表面化学处理和电场调控等实验方法。五、预期成果1.系统研究介观尺度BST薄膜的界面问题和相变特性，为其应用于器件中提供理论和实验依据。2.揭示介观尺度BST薄膜中的微观结构和界面调控机制，为新型薄膜材料的设计和合成提供经验和方法。3.探索介观尺度BST薄膜的物理特性和应用价值，为其在实际应用中的推广和拓展提供科学依据。六、研究进度安排第一年：开展BST薄膜的制备和基础性表征实验，初步掌握其界面结构和相变特性。开展计算模拟方法的学习和构建BST薄膜的模型。第二年：深入研究BST薄膜的界面问题和相变特性，采用多种实验方法对其进行研究和表征。借助密度泛函理论和分子动力学模拟等计算方法，对薄膜微观结构和性质进行分析。第三年：开展BST薄膜的界面调控方案研究，探索其物理性质和应用属性。对研究成果进行总结和归纳，撰写期刊论文和重要学术成果报告。七、预算及资源保障本研究需要的预算主要包括实验材料费、计算模拟费用、设备维护费用和出差费用等。预计需要资金30万元左右。研究中需要的实验室设备和仪器已经齐备，研究人员具备开展研究的基本条件和能力。八、参考文献1.Meng,X.,Li,Q.,Li,T.,Li,J.,&Li,W.InterfacialScreening-EnhancedFerroelectricityinUltrathinBaTiO3Films.ACSAppl.Mater.Interfaces.2018,10,26762−26772.2.Zhang,J.,Xu,H.,Xia,Y.,Yao,S.,&Lu,H.ConfinementEffectonSpontaneousPolarizationSwitchinginIndividualBaTiO3Nanowires.NanoLett.,2018,18(3),2009−2015.3.Garcia,V.,Fusil,S.,Bouzehouane,K.,Enouz-Vedrenne,S.,Dufourc,L.etal.Gianttunnelelectroresistanc