研究目的
研究Bi0.90Ca0.10FeO3（BCFO）多铁性薄膜的厚度对其结构、光学、电子结构、I-V特性和铁电性能的影响，重点关注应变诱导的整流I-V行为变化以及薄膜厚度对电阻开关行为的影响。
研究成果
研究表明，由薄膜厚度变化引起的应变诱导改性会显著影响Bi0.90Ca0.10FeO3薄膜的结构、电子和铁电性能。随着薄膜厚度增加，铁电性能的提升归因于增强的Fe 3d-O 2p杂化和减少的氧空位。这些薄膜表现出稳定的保持特性和较大的开/关开关比，使其在非易失性存储器应用中具有良好前景。
研究不足
该研究仅限于薄膜厚度和应变对Bi0.90Ca0.10FeO3薄膜性能的影响，未探讨掺杂浓度和衬底类型等其他因素的作用，也未涉及该薄膜在存储器件应用中的长期稳定性和可扩展性问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲激光沉积（PLD）技术在掺铌SrTiO3衬底上制备Bi0.90Ca0.10FeO3薄膜。通过X射线衍射（XRD）和φ扫描进行结构表征，利用光谱椭偏仪和X射线吸收谱（XAS）研究电子结构，采用I-V测试分析电学性能，通过P-E磁滞回线测量研究铁电特性。
2：90Ca10FeO3薄膜。通过X射线衍射（XRD）和φ扫描进行结构表征，利用光谱椭偏仪和X射线吸收谱（XAS）研究电子结构，采用I-V测试分析电学性能，通过P-E磁滞回线测量研究铁电特性。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：在单晶1%掺铌SrTiO3（100）衬底上制备了三种不同厚度的Bi0.90Ca0.10FeO3薄膜。
3：90Ca10FeO3薄膜。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：PLD使用KrF准分子激光器（λ=248nm），XRD采用PANalytical X'Pert Pro衍射仪，椭偏测量使用V-VASE光谱椭偏仪，I-V测试配备Keithley 2612A源表，P-E回线测量采用精密多铁测试系统。
4：实验流程与操作规范：
薄膜在约650℃、氧分压约100mTorr条件下沉积，通过调节沉积时间实现厚度变化，系统研究了结构、光学及电学性能。
5：0℃、氧分压约100mTorr条件下沉积，通过调节沉积时间实现厚度变化，系统研究了结构、光学及电学性能。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过XRD数据分析结构特性，采用柯西模型拟合椭偏数据测定膜厚与吸收系数，XAS谱分析电子结构，I-V与P-E回线数据分别用于电学和铁电性能分析。
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Keithley 2612A source meter
2612A
Keithley
Used for room temperature I–V measurements to study the electrical properties of the films.
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KrF excimer laser
Used for ablating the material from the stoichiometric target of BCFO in the PLD technique.
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PANalytical X’ Pert Pro Diffractometer
PANalytical
Used for X-ray diffraction (XRD) measurements to characterize the structural properties of the films.
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V-VASE Spectroscopic Ellipsometer
J.A. Woollam Inc.
Used for spectroscopic ellipsometry measurements to study the electronic structure of the films.
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Precision Multiferroic test system
Radiant Technology
Used for polarization vs. electrical field (P–E) hysteresis loop measurements to study the ferroelectric properties of the films.
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