本书系统阐述了典型反铁电储能薄膜的国内外研究现状与发展趋势,重点介绍了反铁电电容薄膜的改性手段及薄膜柔性化设计。全书共分为4章,主要包括绪论、离子掺杂改性锆酸铅反铁电薄膜储能性能、氧化铝介电绝缘层改性锆酸铅反铁电薄膜储能性能和柔性锆酸铅基复合薄膜的耐电强度设计与储能性能等内容。
本书内容精练,脉络清晰,理论与应用并重,可作为高等院校材料科学与工程、电气工程等交叉学科专业学生学习的参考用书,也可为无机绝缘材料、薄膜材料领域的科研人员提供参考。
第1章 绪论 001
1.1 电介质电容器概述 001
1.2 储能电介质的研究现状 003
1.2.1 介电储能的基本原理 003
1.2.2 介电储能的评价指标 005
1.2.3 典型储能电介质材料 007
1.3 反铁电薄膜的研究现状 015
1.3.1 反铁电PbZrO3 的唯象理论 015
1.3.2 反铁电PbZrO3 的相稳定性 016
1.4 反铁电储能薄膜的改性手段 018
1.4.1 离子掺杂 018
1.4.2 取向调控 019
1.4.3 层状复合 020
第2章 离子掺杂改性锆酸铅反铁电薄膜储能性能 022
2.1 钛离子掺杂锆酸铅薄膜的储能性能 022
2.1.1 PbZrxTi1-xO3 复合薄膜微观结构 022
2.1.2 PbZrxTi1-xO3 复合薄膜电学性能 024
2.1.3 PbZrxTi1-xO3 复合薄膜储能性能 027
2.2 锂离子-铝离子共掺杂锆酸铅薄膜的储能性能 031
2.2.1 Pb1-x (Li0.5Al0.5)xZrO3 复合薄膜微观结构 031
2.2.2 Pb1-x (Li0.5Al0.5)xZrO3 复合薄膜电学性能 037
2.2.3 Pb1-x (Li0.5Al0.5)xZrO3 复合薄膜储能性能 040
2.3 锂离子-镧离子共掺杂锆酸铅薄膜的储能性能 043
2.3.1 Pb1-x (Li0.5La0.5)xZrO3 复合薄膜微观结构 043
2.3.2 Pb1-x (Li0.5La0.5)xZrO3 复合薄膜电学性能 047
2.3.3 Pb1-x (Li0.5La0.5)xZrO3 复合薄膜储能性能 051
第3章 氧化铝介电绝缘层改性锆酸铅反铁电薄膜储能性能 056
3.1 锆酸铅/氧化铝复合薄膜的自极化行为 056
3.1.1 锆酸铅/氧化铝复合薄膜的微观结构 056
3.1.2 锆酸铅/氧化铝复合薄膜的电学性能 059
3.1.3 锆酸铅/氧化铝复合薄膜自极化行为的形成机制 067
3.2 反向双异质结锆酸铅/氧化铝/锆酸铅复合薄膜的储能性能 069
3.2.1 锆酸铅/氧化铝/锆酸铅复合薄膜的微观结构 069
3.2.2 锆酸铅/氧化铝/锆酸铅复合薄膜的极化行为 071
3.2.3 锆酸铅/氧化铝/锆酸铅复合薄膜的储能性能 074
3.3 反向双异质结锆钛酸铅/氧化铝/锆钛酸铅复合薄膜的储能性能 075
3.3.1 锆钛酸铅/氧化铝/锆钛酸铅复合薄膜的微观结构 076
3.3.2 锆钛酸铅/氧化铝/锆钛酸铅复合薄膜的极化行为 077
3.3.3 锆钛酸铅/氧化铝/锆钛酸铅复合薄膜的储能性能 079
第4章 柔性锆酸铅基复合薄膜的耐电强度设计与储能性能 082
4.1 界面层改性柔性锆酸铅薄膜的耐电强度与储能特性 082
4.1.1 底电极的优选 082
4.1.2 LaNiO3-PbZrO3 薄膜的微观结构 084
4.1.3 LaNiO3-PbZrO3 薄膜的电学性能 087
4.2 镧离子掺杂改性柔性锆酸铅薄膜的耐电强度与储能性能 097
4.2.1 Pb1-3x/2LaxZrO3 复合薄膜微观结构 097
4.2.2 Pb1-3x/2LaxZrO3 复合薄膜电学性能 102
4.2.3 Pb1-3x/2LaxZrO3 复合薄膜储能性能 106
4.3 介电绝缘层改性柔性锆酸铅薄膜的耐电强度与储能性能 107
4.3.1 PbZrO3/Al2O3 异质结构薄膜的微观结构 107
4.3.2 PbZrO3/Al2O3 异质结构薄膜的电学性能 110
4.3.3 PbZrO3/Al2O3 异质结构薄膜的储能性能 117
4.4 界面势垒层改性柔性复合薄膜的耐电强度与储能性能 120
4.4.1 PbZrO3/Mica复合薄膜的微观结构 120
4.4.2 PbZrO3/Mica复合薄膜的电学性能 124
4.4.3 PbZrO3/Mica复合薄膜的储能性能 127
4.4.4 PbZrO3/Al2O3/Mica复合薄膜的微观结构 129
4.4.5 PbZrO3/Al2O3/Mica复合薄膜的电学性能 132
4.4.6 PbZrO3/Al2O3/Mica复合薄膜的储能性能 136
参考文献 140