Ca3Ti2O7-xFx薄膜的光电特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：

钙钛矿氧化物因其丰富的物理性质和多样的物理机理而受到关注，尤其在多铁、超导、固态燃料电池和太阳能电池等领域有着广泛应用。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

钙钛矿氧化物因其丰富的物理性质和多样的物理机理而受到关注，尤其在多铁、超导、固态燃料电池和太阳能电池等领域有着广泛应用。最为基本的科学问题就是如何在现有的钙钛矿材料中寻找到更佳的物理性质，其中阴离子掺杂改性越来越受到重视。本课题将对ca3ti2o7外延薄膜进行氟化后退火处理，并在该系统中研究氟掺杂对薄膜能带结构和光电特性的调控机理。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

实验方面：脉冲激光沉积系统、高温炉、光学显微镜、单晶x射线衍射仪、6517b高阻表、ppms测试系统等仪器的操作。计算方面：熟悉origin科学画图软件。

步骤：

4. 参考文献

1 R. 霍夫曼. 固体与表面[M]，北京：化学工业出版社，1996.2 范雄. X射线金属学[M]，北京：机械工业出版社，1981.3 S. M. Sze. Physics of Semiconductor Devices[M]. New York：Wiley, 1981.4 J. H. Lee, and X. Ke, et al. Optical band gap and magnetic properties of unstrained EuTiO3 films[J]. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 212509.5 R. Ramesh and N. A. Spaldin. Multiferroics: progress and prospects in thin films[J]. Nat. Mater. 2007, 6, 21.6 J. H. Lee, and D. Schlom et al. A strong ferroelectric ferromagnet created by means of spin-lattice coupling[J]. Nature 2010, 466, 954。7 C. J. Fennie and K. M. Rabe. Magnetic and Electric Phase Control in Epitaxial EuTiO3 from First Principles[J]. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 267602.8 K. Xu, X. Lu, and H. Xiang. Designing new ferroelectrics with a general strategy[J]. Quant. Mater. 2017, 2, 1.9 X. Z. Lu, J. M. Rondinelli. Epitaxial-strain-induced polar-to-nonpolar transitions in layered oxides. [J] Nat. Mater. 2016, 15, 951-955.10 S. Tinte, K. M. Rabe, D. Vanderbilt. Anomalous enhancement of tetragonality in PbTiO3 induced by negative pressure.[J] Phys. Rev. B 2013, 68, 144105.

5. 计划与进度安排

(1) 2022年03月01日-03月05日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料(2) 2022年03月01日-03月05日 下达毕业任务书(3) 2022年03月01日-03月12日 学生完成开题报告(4) 2022年03月15日-06月04日 学生按照开题报告撰写毕业论文(5) 2022年04月19日-04月30日 进行中期检查(6) 2022年05月10日-05月21日 完成论文初稿(7) 2022年05月24日-06月04日 根据指导教师的论文修改意见，进行修改，定稿打印(8) 2022年05月31日-06月11日 指导教师写出评语，并完成毕业论文评阅(9) 2022年06月07日-06月18日 论文答辩