中文摘要：

研究功能梯度铁电薄膜材料的物理特性与组份调制、几何微结构、界面效应、基底效应等的关系，探索微观物理机制对宏观物理性质的作用已成为当前凝聚态物理和材料科学研究的重要的和前沿的课题。本项目将用改进的横场伊辛模型、Landau-Khalatnikov理论、蒙特卡罗数值模拟，以及第一性原理计算等方法，系统地研究功能梯度铁电薄膜材料(包括组份梯度、温度梯度和应力梯度)的相变、极化、介电、热释电和压电特性。寻

结论摘要：

功能梯度铁电薄膜材料的物理特性的研究不仅在理论上具有重要的学术价值，而且在技术应用上有着广阔的应用前景，是当前凝聚态物理、材料科学和微电子研究领域中的前沿课题。功能梯度铁电薄膜包括组份梯度铁电薄膜，温度梯度铁电薄膜和应力驱动的极化梯度铁电薄膜。我们深入研究了功能梯度铁电薄膜材料的相变、极化、介电、热释电和压电特性与组份调制、温度梯度、应力梯度、界面效应、基底效应等的关系。本项目采用改进的横场伊辛模型、改进的Landau-Khalatnikov理论、第一性原理方法、基于平面内四态Potts模型的蒙特卡罗数值模拟等方法，系统地研究了功能梯度铁电薄膜材料的介电、热释电和压电特性。另外，不仅探索了梯度膜中极化偏移的起源问题；而且研究了梯度膜中高介电常数和巨热释电系数出现的条件和机理。为实验上通过功能梯度铁电多层膜来获得增强的介电特性（包括高介电常数、低损耗、高介电调谐率和介电常数的温度系数较小等良好的性能），高热释电系数和高压电系数提供可靠方案。本项目研究紧密结合相关的实验研究，以给新型功能梯度铁电材料设计提供重要参考。