BaTiO3铁电畴微观结构变化的相场模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

铁电材料作为一种重要的功能材料，在信息存储、传感器、驱动器等领域有着广泛的应用前景。

而铁电材料的宏观性能与其微观结构，特别是铁电畴结构息息相关。

因此，深入研究铁电畴的形成、演化机制以及畴结构对材料性能的影响，对于开发高性能铁电器件具有重要的科学意义和应用价值。

2. 本选题国内外研究状况综述

铁电畴结构的研究一直是凝聚态物理和材料科学领域的热点之一。

近年来，随着计算机技术的发展，相场模拟方法作为一种powerfultool，在研究铁电畴结构方面得到了越来越广泛的应用。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以batio3为研究对象，利用相场模拟方法，研究其铁电畴微观结构在不同温度、电场、力学条件下的演化规律。

具体内容如下：
1.基于热力学理论和朗道-德文希尔理论，建立描述batio3铁电畴演化的相场模型。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法，主要步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解铁电畴、相场模拟等方面的研究现状和最新进展，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.模型建立：基于热力学和朗道-德文希尔理论，建立描述batio3铁电畴演化的相场模型。

模型将考虑温度、电场、力学等因素的影响，并采用序参数描述畴结构的变化。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将相场模拟方法应用于batio3铁电畴微观结构变化的研究中，构建更精确、更全面的相场模型，并结合多种数值模拟方法，提高模拟结果的准确性和可靠性。

2.系统研究温度、电场、力学等因素对batio3铁电畴结构的耦合影响，揭示畴结构演化的微观机制，并尝试建立畴结构变化与材料宏观性能之间的联系。

3.通过模拟结果分析，为batio3基铁电器件的设计和性能优化提供理论指导，并为开发新型高性能铁电材料提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 陈龙, 刘俊, 苏煜, 等. 铁电畴结构的相场模拟及应用研究进展[j]. 功能材料, 2021, 52(2): 20200-20212.

[2] 王丹, 邓承继, 吴迪, 等. 铁电薄膜中畴结构演化的相场法研究进展[j]. 材料导报, 2019, 33(1): 138-144.

[3] 王海涛, 钟维烈. 相场法模拟铁电材料畴结构演化[j]. 材料导报, 2016, 30(11): 1-6.