中文摘要：

本项目采用溶胶－电泳沉积法制备了稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜，对薄膜形貌、成分和微结构进行了表征。结果表明电压和电泳时间是电泳过程中影响沉积物质量的主要物理量，当电泳电压控制在5-10V/cm，沉积时间为15min时，制备的薄膜的表面质量较好，无明显缺陷；热处理温度和保温时间对薄膜样品的结晶性能和表面形貌有重要影响，想要得到表面致密平整的BIT膜材料，热处理温度应控制在650 C左右，而保温时间控制在25-30min时为最佳。采用水热法和溶胶-凝胶-水热法，在低温下成功制备出钛酸铋基粉体；向钛酸铋溶胶中加入一定量的钛酸铋粉末, 然后再电泳沉积，膜厚是单独用溶胶电泳沉积的样品的4倍。此外，本项目建立了适用于对疲劳过程中钛酸铋基铁电薄膜电畴和应变进行原位观测的实验装置。原位观测结果表明，随着疲劳循环次数增加，薄膜的电畴壁逐渐被钉扎，而其内部应变在逐渐减小,剩余极化强度降低是由于a畴的增加和反铁电c*畴增加导致不可翻转c畴增加所造成的。开展本工作将极大地促进对稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜材料的疲劳损伤失效机制的了解与掌握，对铁电薄膜存储器的的优化设计以及铁电薄膜存储器商业化应用的实现具有重大意义。