第1章 团簇与多铁性材料 1
1.1 纳米科技与团簇物理 1
1.1.1 纳米材料与结构的奇异特性 2
1.1.2 团簇及其在纳米技术中的地位 4
1.1.3 团簇组装的纳米结构 5
1.2 多铁性材料概述 6
1.2.1 多铁性材料的定义 6
1.2.2 多铁性材料研究进展 7
1.2.3 多铁性材料的应用 9
1.3 多铁性材料的电学性质 11
1.3.1 铁电性 11
1.3.2 压电效应 13
1.3.3 漏电流 15
1.4 多铁性材料的磁学性质 16
1.4.1 磁性分类 16
1.4.2 铁磁性基本理论 18
1.4.3 磁各向异性 22
1.4.4 磁致伸缩效应与压磁效应 23
1.4.5 超磁致伸缩材料及其应用 24
1.5 多铁性材料的磁电效应 29
1.5.1 磁电效应及其表征参数 29
1.5.2 磁电复合材料的发展历史 30
1.5.3 磁电复合材料的应用 31
本章参考文献 31
第2章 团簇淀积原理及实验装置 37
2.1 引言 37
2.2 团簇束流源与团簇形成的原理 38
2.2.1 “种”超声喷注源 38
2.2.2 激光蒸发源 39
2.2.3 液态金属离子源 41
2.2.4 气体聚集法团簇束流源 41
2.2.5 理想气体均一成核模型 43
2.3 超高真空团簇束流淀积系统（UHV-CBS） 44
2.3.1 团簇束流产生系统 46
2.3.2 样品制备系统 47
2.3.3 样品预处理系统 48
2.3.4 反射式TOF质谱 48
2.4 团簇束流的调试 48
2.4.1 靶材溅射的调节 49
2.4.2 冷凝区长度的调节 49
2.4.3 小孔和差分抽气系统的调节 50
2.4.4 Co团簇束流淀积的参数调试 51
2.5 退火原理 52
2.5.1 退火温度的影响 54
2.5.2 退火气氛的影响 60
2.5.3 退火时间的影响 63
2.5.4 快速热处理 65
本章参考文献 66
第3章 多铁性纳米结构薄膜的分析和性能检测技术 69
3.1 引言 69
3.2 结构分析技术 71
3.2.1 形貌分析技术 72
3.2.2 相结构分析技术 98
3.2.3 成分分析技术 108
3.3 性能检测技术 114
3.3.1 铁电性表征 114
3.3.2 铁磁性表征 115
3.3.3 磁致伸缩效应表征 117
3.3.4 磁电效应表征 119
本章参考文献 120
第4章 团簇组装单相纳米结构薄膜的磁学性质 121
4.1 引言 121
4.2 纳米结构Tb-Fe团簇薄膜的超磁致伸缩效应 122
4.2.1 纳米结构Tb-Fe团簇颗粒薄膜的制备 123
4.2.2 Tb-Fe纳米结构薄膜的结构与性质表征 124
4.2.3 团簇薄膜磁致伸缩性质分析 129
4.2.4 不同尺寸的团簇组装的Tb-Fe纳米结构薄膜及其性质 132
4.3 团簇组装的单相多铁性BiFeO3薄膜 138
4.3.1 团簇组装的BiFeO3薄膜的制备 139
4.3.2 BiFeO3团簇薄膜的结构表征 140
4.3.3 BiFeO3团簇薄膜的铁磁性表征 142
4.4 纳米结构稀磁半导体团簇薄膜 145
4.4.1 Co掺杂ZnO纳米结构薄膜的铁磁性 145
4.4.2 Ti掺杂ZnO纳米结构薄膜的铁磁性 148
4.4.3 团簇组装氧化铬纳米结构薄膜的铁磁性 153
4.5 荷能团簇淀积Co纳米薄膜 157
4.5.1 Co团簇薄膜的制备 158
4.5.2 淀积薄膜的性质表征 160
4.5.3 Co团簇纳米薄膜的展望 163
本章参考文献 164
第5章 团簇组装异质复合纳米结构薄膜的多铁性 170
5.1 引言 170
5.2 压电薄膜的制备与性质表征 171
5.2.1 钙钛矿型压电薄膜的结构 171
5.2.2 溶胶-凝胶法 173
5.2.3 制备压电薄膜的衬底的选择和预处理 174
5.2.4 PZT薄膜的制备 174
5.2.5 PZT薄膜的XRD表征 176
5.2.6 PZT薄膜的铁电性质表征 176
5.3 Tb-Fe/PZT薄膜异质结的制备与结构表征 178
5.3.1 薄膜异质结的制备 178
5.3.2 薄膜异质结的形貌和相结构表征 179
5.3.3 薄膜异质结的磁学性质表征 180
5.3.4 薄膜异质结的铁电性质表征 181
5.4 Tb-Fe/PZT薄膜异质结的磁电耦合效应 183
5.4.1 薄膜异质结的磁电耦合效应 183
5.4.2 磁电薄膜异质结的理论模型 184
5.4.3 磁电耦合效应影响因素的理论分析 185
5.4.4 磁电薄膜异质结的耦合规律 186
5.5 Sm-Fe/PVDF薄膜异质结的制备与表征 187
5.5.1 Sm-Fe/PVDF薄膜异质结的制备 188
5.5.2 复合薄膜异质结的形貌表征 188
5.5.3 复合薄膜异质结的相结构表征 190
5.5.4 复合薄膜异质结的磁学性质表征 191
5.5.5 Sm-Fe薄膜磁致伸缩性质表征 192
5.6 Sm-Fe/PVDF薄膜异质结的磁电耦合效应 193
5.6.1 薄膜异质结的磁电耦合效应 193
5.6.2 Sm-Fe/PVDF薄膜异质结的展望 193
本章参考文献 194
第6章 总结与展望 196
索引 199