脉冲激光沉积法制备的PZT铁电薄膜的残余应力

摘要：

根据压电本构方程和细观力学统计平均法,采用X射线衍射(XRD)测量Pb(Zr052Ti048)O3(PZT)铁电薄膜的残余应力.考虑激光沉积生长过程中,薄膜相变应力、热应力和本征应力对自由能的贡献,分析薄膜晶胞在晶体坐标系上的应力应变状态.由坐标转换将晶胞残余应力从晶体坐标系转换到样品坐标系得到任意取向晶粒的残余应力,通过取向平均得到薄膜样品坐标系上的残余应力.用脉冲激光沉积法(PLD)制备了不同厚度的PZT薄膜.利用X射线衍射分别采用细观力学统计平均法和传统sin2ψ法测量了PZT薄膜的残余应力.结果表明,两种结果在数值上是比较接近的(绝对差范围O.3～16.6 MPa),残余压应力随着膜厚的增加从96 MPa左右减少到45 MPa左右.最后讨论了细观力学统计平均法的优缺点.

关键词：薄膜、残余应力、脉冲激光沉积、统计平均、X射线衍射

所属期刊栏目：32

分类号：TB34;O484(工程材料学)

资助基金：中国科学院资助项目10472099;教育部跨世纪优秀人才培养计划[2002]48;湖南省教育厅青年基金03B038;浙江省湖州市自然科学基金05JJ30208

在线出版日期：2008-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1693-1698