《表1 Hf O2样品的室温晶格常数》

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《纳米氧化铪的制备与热膨胀性》

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通过拟合原位变温PDF数据，两组样品的本征热膨胀性能被提取出来，见表1。测试温度范围是-100到200℃，涵盖了HfO2作为电子元器件材料服役温度的极限情况。从表1中数据可知，随着颗粒尺寸的减小，HfO2的单胞参数中a、c收缩，β角减小而b增大，导致单胞呈现一个趋向高温稳定相四方相的变化。已有实验证明，当材料尺寸足够小时，由于表面应力的增加使得材料的高温相在低温时能稳定存在[14]。因此该变化可认为是由于尺寸减小后表面应力的增加造成的。体相HfO2的晶格热膨胀显示出较强的各向异性[15-16]，a、c轴随温度增大而呈现出正膨胀行为，b轴正膨胀较小。纳米化后其各向异性的特性增强，从表2数据可知，a、c轴的热膨胀性随晶粒尺寸的减小而增大，b轴热膨胀性稍微减小，最后导致体积的热膨胀性增大，如图5所示。