[发明专利]用于产生组合物的方法、相关组合物和相关装置

说明书

并入有本公开教示的方法可包括，例如：选择钛酸锶钡(BST)材料，其中所述BST材料具有拥有至少第一晶格常数和第二晶格常数的钙钛矿晶格结构；选择铌酸锶钡(SBN)材料，其中所述SBN材料具有拥有至少第三晶格常数和第四晶格常数的晶格结构，其中所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数，并且其中所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数；以及在所述BST材料的晶界区域上生长所述SBN材料，其中所述生长通过自组装进行，并且其中所述生长因所述SBN材料的所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数以及所述SBN材料的所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数而得以促进。公开了其它实施例。

技术领域

本公开涉及用于产生具有弛豫介电体的铁电钙钛矿初级相和可调谐次级晶相的组合物的方法、相关组合物和相关装置。

背景技术

1960年报告了铌酸锶钡(SBN)晶体(Sr_xBa_1-x NB₂O₆)的存在(见Francombe，M.H.，《晶体学报》(Acta Cristallographica)第13卷，(1960)，第131页)。

1970年，贝尔实验室(Bell Labs)发表了对SBN晶体的光学、电学和结构特性的连续研究报告。所面向的电光和热电系数的高值进一步主要用于全息和热电应用。

单晶SBN展现最大已知线性电光系数中的一者(几乎是初级电光LiNbO₃的两个数量级大)。SBN薄膜因其作为低压电光波导的潜在用途而备受关注。

晶体SBN是一种弛豫铁电体，在1980到2005年间被广泛研究用于全息记录和光学处理。据信，迄今为止已知的唯一实际用途是全息成像应用。此应用是在使用高四波耦合(four-wave coupling)的掺铈SBN材料的背景下进行的(见Ivanov等人，《SBN晶体中的铁电畴结构(其静力学和动力学)》(Ferroelectric Domain Structure in SBN Crystals(ItsStatics and Dynamics))，晶体学报告(Crystallography Reports)，第47卷，第6期，2002年，第1023-1030页。翻译自Kristallografiya，第47卷，第6期，2002年，第1092-1099页)。

由于SBN主要符合光学应用，因此通常未详细研究高频介电特性(据报道，薄膜中SBN的介电常数约为1000到1800，可调谐性约为3∶1)。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种方法，包括：

选择钛酸锶钡(BST)材料，其中选择的所述BST材料具有拥有至少第一晶格常数和第二晶格常数的钙钛矿晶格结构；

选择铌酸锶钡(SBN)材料，其中选择的所述SBN材料具有拥有至少第三晶格常数和第四晶格常数的晶格结构，其中所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数，并且其中所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数；以及

在所述BST材料的晶界区域上生长所述SBN材料，其中所述生长通过自组装进行，并且其中所述生长因所述SBN材料的所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数以及所述SBN材料的所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数而得以促进。

在一个或多个实施例中，选择的所述BST材料呈Ba_1-xSr_xTiO的形式，并且其中x在0.55到0.8的范围内且包括端值。

在一个或多个实施例中，选择的所述SBN材料呈Sr_xBa_1-xNb₂O₆的形式，并且其中x在0.5到0.7的范围内且包括端值。