菱面体畸变的钙钛矿结构多铁性氧化物薄膜畴界精细结构

畴是所有铁性材料的一个共同本质特性,畴及畴界的结构极大影响着材料性能。本文应用高分辨透射电子显微学和定量电子显微学,在原子尺度定量研究了钙钛矿菱面体结构多铁性薄膜BiFeO3的109°畴界的精细结构,包括畴界附近阳离子位移及局部铁电极化分布。结果表明:正是由于畴界附近原子发生微小位移,导致材料能带的变化,带隙减小,从而在绝缘BiFeO3中产生独特的导电性能。这不仅为研究铁电极化反转和磁电效应等科学问题提供关键的定量结构信息,同时也促进相关材料的设计和性能优化。