异质层结构工程增强Bi(Fe0.95Mn0.03Ti0.02)O3/Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3复合薄膜压电性能的研究

本文系统研究了BFMT/BNT-BT异质层状复合薄膜的构筑策略，通过调控B层（BFMT）的空间排布顺序（BAA/ABA/AAB），显著提升了无铅压电薄膜的压电系数（d33??达98.1 pm/V）、极化强度（56.2 μC/cm2）及热稳定性（25–200 °C），为微电子器件（MEMS）提供了高性能环境友好型压电材料解决方案。

　　

亮点（Highlights）

本研究成功通过溶胶-凝胶法制备了BFMT/BNT-BT异质层状复合薄膜，系统探讨了B层（BFMT）在薄膜上层、中层和底层位置对A薄膜（BNT-BT）结构特性、电学响应和域构型的影响。嵌入具有高极化和高居里温度的B层显著改善了复合薄膜的极化性能和热稳定性。

结果与讨论（Results and discussion）

图1a展示了所制备异质复合薄膜的结构示意图，通过XRD和拉曼光谱分析了其晶体结构。纯A薄膜显示出均匀一致的多晶钙钛矿主相特征衍射峰，且无杂质峰；而纯B薄膜在2θ为25°–30°范围内显示出非钙钛矿二次相Bi₂₅FeO₃₉的特征峰。

结论（Conclusion）

总体而言，通过溶胶-凝胶法在Pt/TiO₂/SiO₂/Si (001)基底上成功合成了BFMT/BNT-BT异质层状复合薄膜。系统研究揭示了B层嵌入位置对A薄膜结构属性、电学响应和域配置的影响。具有高极化和高居里温度的B层的引入改善了薄膜的极化性能和热稳定性。