（凝聚态物理专业论文）铁电聚合物薄膜铁电压电机理的微观研究.pdf

摘要 有机压电、铁电性的发现和研究更进一步开拓了人们对压电、铁电性的认识。1 9 6 9 年， k a w a i 发现了p v d f 材料具有极强的压电效应；1 9 7 1 年，b e r g m a n 和w a d a 等发现p v d f 薄 膜同样具有热释电性：不久p v d f 及其共聚物的铁电性又在一些实验中得以证实。p v d f 家 族压电铁电效应的发现被认为是有机换能器领域发展的里程碑。 但是自从有机铁电性发现以来，铁电压电性究竟是材料本身固有的特性，还是得益于陷 阱电荷的影响，一直在学术界存在争议。 利用原子力显微镜及其优异的原子分辨率，本论文研究了p ( v d f t r f e ) 薄膜微观铁电压 电特性。 论文从宏观开关峰的研究入手，研究材料制备过程对薄膜特性的影响( 第二章) ，结果表 明只有在合适的退火温度( 高于材料居里温度，略低于材料熔点) 下薄膜的结晶性能才能得到 极人的提高，材料内部缺陷得以减少。 论文作者研究了退火过程及极化过程对薄膜形貌的影响( 第三章) 。高结晶度薄膜表面布 满菊花状条状畴结构：在熔融结晶薄膜表面探测到了清楚的螺旋生长的痕迹，且由于各生长 点具有相同的生长速度和时间，薄膜表面被平直的“脊”状结构所分割。极化研究观测到清 楚的形貌的改变，开发电场力显微镜技术，研究薄膜表面局域电荷的分布，从而反证了极化 后形貌的改变不可能来自局域电荷的影响。 论文作者采用力调制技术试图区分半晶聚合物材料的微观晶畴和非晶畴( 第四章) 。结果 表明，力调制图像成功在薄膜表面成像了两种弹性性质相差悬殊的两类畴( 文中称为高弹性 畴和低弹性畴) ，并推测高弹性畴对应于材料的品畴，而低弹性畴对应于材料的非晶畴。 s n e d d o n 理论什算高低弹性畴弹性相差3 o 4 5 倍。 局域铁电压电特性的研究探测到很多新奇的，有些甚至是完全有别于传统铁电理论或宏 观观测的研究结果。论文作者发现了非晶铁电性，局域退极化态，振动畴和非振动畴的共存， 在双峰振动研究中得到了局域蝴蝶同线生长发展的过程( 第五章) 。这些现象均无法用传统的 铁电模型来加以解释。 在上述实验研究和初步分子模拟的基础上，本论文作者尝试提出一种新的有机铁电压电 机理模型( 第六章) ，并用此模型对上述实验事实以及前人研究工作加以阐释。 a b s t r a c t t h ed i s c o v e r yo fo r g a n i cf e r r o a n dp i e z o e l e c t r i c i t yh a v eg r e a t l ye x t e n d e dt h eu n d e r s t a n d i n g o ff e r r o e l e c t r i c s i n1 9 6 9 ，k a w a id i s c o v e r e dt h es t r o n gp i e z o e l e c t r i c i t yi np o l y ( v i n y l i d e n e f l u o r i d e ) ；i n 19 71 ，b e r g m a na n dw a d af o u n dt h ep y r o e l e c t r i c i t yi np v d ff i l m s ；a n ds o o n f e r r o e l e c t r i c i t yw a sa l s of o u n di np v d fa n ds o m eo fi t sc o p o l y m e r s a l lt h e s ed i s c o v e r i e si n p v d ff a m i l yh a v eb e e nr e g a r d e da st h em i l e s t o n ei no r g a n i ct r a n s d u c e r s b u t ，s i n c ea l lt h e s ed i s c o v e r i e s ，i th a sb e e na l lo p e nq u e s t i o nt h a tf e r r o e l e c t r i c i t yo fp o l y m e r s c o m e sf r o mt h ei n t r i n s i cc h a r a c t e r i s t i co f m a t e r i a l s ，o r j u s tf r o mt h ee f f e c to f t r a p p e dc h a r g e s p i e z o e l e c t r i c i t ya n df e r r o e l e c t r i c i t ya r eu s u a l l yb e l i e v e dt ob et h ec h a r a c t e r i s t i co fc r y s t a l s ， a n di ti st h ec r y s t a l l i n ep h a s e s ，r a t h e rt h a nt h ea m o r p h o u so l l e s ，t h a tc o u l db er e s p o n s i b l ef o r o r g a n i cf e r r o e l e c t r i c i t y , a n d ，b a s e do nt h i sk n o w l e d g e ，“s i x - s i t ep o t e n t i a l m o d e lh a sb e e np u t f o r w a r d b u tan u m b e ro fp h e n o m e n ac o u l dn o tb ee x p l a i n e db yt h i sm o d e l ，a n dm a n y e x p e r i m e n t a lr e s u l t sh a v ec o n f i r m e dt h ei n f l u e n c eo ft r a p p e dc h a r g e so np i e z o e l e c t r i c i t ya n d f e r r o e l e c t r i c i t y m a n yr e s e a r c h e r sb e l i e v et h a to r g a n i cf e r r o e l e c t r i c i t yi sak i n d o fe l e c t r e te f f e c t i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，b a s e do nt h en a n o s c a l er e s o l u t i o no fa t o m i cf o r c em i c r o s c o p e ，t h el o c a l f e r r o e l e c t r i c i t ya n dp i e z o e l e c t r i c i t yi np ( v d f - t r f e ) c o p o l y m e rw e r ed e t e c t e d t h ed i f f e r e n c eo f p i e z o e l e c t r i c i t ya n df e r r o e l e c t r i c i t yb e t w e e nn o n - a n n e a l e da n da n n e a l e df i l m sw a so b t a i n e d ，a n di t i sf o u n dt h a ta m o r p h o u sp h a s e sc a nb ea l s of e r r o e l e c t r i c ；al o c a ld e p o l a r i z e ds t a t ew a so b v i o u s l y o b s e r v e d ；a n d ，w i t ht h ei n t e g r a t i o no fa f ma n dl o c k - i na m p l i f i e r , s p a c ed i s t r i b u t i o no ft h el o c a l p i e z o e l e c t r i c i t yw a sm e a s u r e da n dt h ec o e x i s t e n c eo fv i b r a t i o nd o m a i n sa n dn o n v i b r a t i o n d o m a i n sw a sd i s t i n c t l yd e t e c t e d a l lt h e s em i c r o - d a t ac a nh a r d l yb ee x p l a i n e db ys i x s i t e - p o t e n t i a l m o d e l a tt h ee n do ft h i sd i s s e r t a t i o n ，an e wm e c h a n i s mh a sb e e np r o p o s e da n di ti sb e l i e v e dt h a t i ti st r a p p e dc h a r g e s ，r a t h e rt h a ns i x s i t ep o t e n t i a l ，t h a ts t a b i l i z et h ed i p o l eo r i e n t a t i o n st of o r ma s t e a d ys p o n t a n e o u sp o l a r i z e ds t a t e 声明尸明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果，撰写成博士硕士学位论文! 丛塾塞金丝莲壁迭垫昼垫垫墨煎 丝婆壁壅”o 除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含 任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的 成果。 本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：朱国栋亲7 司搿， 2 0 0 4 年1 2 月2 0 日 第一章引言 同体物理学观点认为，压电、热释电和铁电性是晶体才具有的特性。在自然界3 2 种点 群结构中，只有具有非中心对称结构的晶体才具有压电性( 2 0 种点群结构) ；而在这2 0 种 结构中，只有1 0 种结构具有单极化轴，从而具有热释电性；而铁电性的要求更为苛刻，只 有那些极化方向在外电场作用下可以反转的热释电晶体才具有铁电性 1 】。实验上主要通过 测量铁电材料的滞回线( h y s t e r e s i sl o o p ) 2 ，3 】、蝴蝶回线( b u t t e r f l yl o o p ) 、铁电畴成像 4 - 8 】 和开关时间等来研究其相关特性。 有机压电、铁电性的发现和研究开拓了人们对压电、铁电性的认识。1 9 6 9 年，k a w a i 9 】 发现了聚偏氟乙烯( c h 2 = c f 2 的聚合物，简称p v d r ) 具有极强的压电效应：1 9 7 1 年， b e r g m a n 1 0 和w a d a 1 1 】等发现p v d f 薄膜同样具有热释电性；不久p v d f 及其共聚物的铁 电性又在直接的极化反转测量 1 2 】、介电常数测量 1 3 】、光的倍频效应 1 4 】以及红外吸收 【1 5 ，1 6 】等实验中得到证实，特别是红外吸收的研究进一步证实了极化方向的反转与分子链的 旋转有着密切的关联。 与无机材料相比，聚合物材料质轻、价廉，易加工成大面积的薄膜，且响应频率宽、响 应时间短，冈而在传感技术、信息技术、高密度数据存储等领域有着广泛的应用前景 1 7 2 0 1 。 p v d f 家族压电铁电效应的发现被认为是有机换能器领域发展的里程碑 1 】。 分子结构研究表明，p v d f 存在四种晶相【2 1 1 ：a 区7 和6 相，其中a 相是最常见的晶相 2 2 ，2 3 】，而只有口相具有铁电性 2 4 ，2 5 。图1 1 列出了四种晶型中最为常见的o f 相和口相的 分子结构 2 6 】：a 晶相分子链呈t g + t g - 结构，在同一单胞内偶极子反向排布，偶极矩相互抵 消，冈此0 f 相分子为非极性；口相分子链呈a 1 1 t r a i l s 排布，单胞内偶极子排布方向一致，因 而口相具有强极性。四种晶相间可以相互转变，参见图1 2 所示。熔融结晶的p v d f 为a 相， 通过机械拉伸的办法可以将o f 相转变为口相结构：0 f 相高温退火可以转变成在高温下更为稳 定的7 相：而7 相在高温高压下退火又可转变为p 相 2 7 】：1 2 0 m v m 左右的极化电场可以将 a 相首先转变6 相结构 2 8 , 2 9 】，然后在2 0 0 m v m 的电场下6 相又转变为，y 相，最终5 0 0 m v m 的电场使得7 相转变成口相结构。 3 t 口+ t 口 b 1 - t t s n s 图1 1 ：“相和口相p v d f 结构示意图 a ) a 相分子雠j ( t g + t g 结构) b ) p 相分子链结构( a i 卜t r a n s 结构) c ) a 相晶体单胞结构d ) p 相晶体单胞结构 团竺一囡 e 口 1 - 旧 k - z o - z 田1 罚蕊丽一团 图i 2 ：p v d f 四种晶型问的相互转化关系 与p v d f 相比，无论是熔融结晶还是从溶液中结晶的p ( v d f t r f e ) ( 偏二氟乙烯与三氟 乙烯的共聚物) 都为口相结构，并且当p ( v d f t r f e ) 材料在高于居里温度却又低于熔点的温 度f 退火以后，材料结晶度大大提高，具有极强的压电性。正因为p ( v d f t r f e ) 的这些特点， 使得它为很多有机铁电机理研究者所关注。 4 - 一eh00。一ozhjo皿 一e舌n一一ozhon 有机铁电体部为n 品态，品相利非品相其存，对品相和非品相问结构关系的研究也是 学术界感兴趣的课题之一。 熔融生长的p v d f 晶体由很多土1 2 幸立组威球粒尺寸可逃教百微米 】。以形貌研究力依 摧b r o a d h u r s t 3 i 】等认为p v d f 球粒是由很多片状晶畸组成，这些小的晶畴由球粒中心向 外辐蚶，拄这些辐射生k 的片畸问夹自 肴p v d f 的非品畸。这一”片状品畴嫩入非晶州络 站拘”的模碰被j 泛接受井被推广到对p v d f 一些挟聚物( 如p ( v d f t r f e ) ) 的结构研究中。 削13 展示了最近肘p v d f 结构研究的结累【3 2 】其中蹦13 a 是熔融生蚝p v d f 的一个直张 儿一微米球粒的光学照片，根明显地球车立由中心辨延生k ：幽13 b 是在非品p e a 村底上生 k 的p v d f 单品，蔓片状结构两维尺寸均可迓微米数罐级。 日13 ：p v d f 光目 a j p v d f 单品的话射u 了娃馓镜图像( b ) f 3 2 】 嘲a = p v d fn7 3 下鲔2 0 小时结品崩中黑也横桀标占2 5u m 目b 拒1 品p e a + 慷生k 的p v d f 单品i7 0 0 c t 鲒品2 小时黑色横枭标志m 5p m ； 在溶渡生k 的p ( v d f f f r f e ) 中同样观测纠片状品畴结构。k i m u r a 等人1 3 3 1 对溶液生k 并 经越火处理的p ( v d f f y r f e ) i ￥j 形貌结构进行了岍究。s e m 幽缘( 目l4 ) j 肯趣地展示材料采i m 为k r 维状结杜j 所覆盖片状畴瑶直 。薄膜棚 ( e d g e 0 1 1 结 勾) ；片状i 辱厚度介r 儿1 一刮儿 j i 纳米。其它西维尺寸更是可逃微米数盘 缎。叱子衍射的数据表明，p ( v d f t r f e ) 与p v d f 相同，凡有 度对称的晶格结构【3 4 j 。o h i g a s h i 3 5 更进步提出了溶液生睦的p ( v d f f i r f e ) 堪- 1 6 结构模玳，在遮一模型中屉晶问蹬有竹品相的存在。 錾糕 、瓢 a i p v f 2 1 6 王l l a l + l 一 卜一 卜 0d 8 。 2 0 d b - - j - o 一3 5d b - 图1 5 ：p v d f 薄膜极化强度沿薄膜厚度方向的不均匀分布【4 4 】 s u s s n e r 等人还研究了阻挡电极( b l o c k i n ge l e c t r o d e s ) 对有机铁电特性的影响。研究发现， 当薄膜上下两表面一面镀有导电电极一面镀有阻挡电极，并且在极化过程中阻挡电极处于负 电势状态时，极化后薄膜的压电性与两电极均采用导电金属电极时结果一致；然而，如果在 极化过程中阻挡电极处于正电势偏置状态时，所制备薄膜没有任何的压电性。 我们前期的工作 4 8 】也表明了电极材料对有机铁电体开关时间和极化状态的影响。图 1 6 比较了采用不同电极材料时两种p v d f 薄膜开关时间的差异：一种薄膜在上下表面均镀 有铝电极；另一薄膜底电极为铝电极，而顶电极为金电极。实验过程中底电极处于正偏置状 态。图中显示两种薄膜具有不同的开关时间特性。在不同的极化电场强度下，镀有金顶电极 的薄膜开关时间均较短：并且随着极化场强度的减小，两者之间开关时间的差异也越明显。 i e v a v l 图1 6 ：不同电极材料对开关过程的影响【4 8 】 p v d f 薄膜在正负极化状态下的开关特性也存在类似的结果，如图1 7 所示。薄膜镀有 金顶电极和铝底电极。薄膜处于正极化( 顶电极为正电压偏置) 状态时的开关时间明显长于负 极化状态( 底电极为正电压偏置) 时的开关时间。 7 面团团 一 lg一毒_ll譬墓正 弋一一 o p o s p t m n 0 n 0 9 p o a r m ， j 7 0 6 0 5 0 笔o 3 0 ：2 0 也 1 0 o ( a ) 图1 8 ：p ( v d f t r f e ) 薄膜介电位移( 上图) 和剩余极化( 下图) 建立发展过程比较【4 5 】 图a ：未经极化处理的薄膜图b ：预经极化处理的薄膜 8 | | | | | | | | | | | | | | 卅m m m mm的靳柚”o 幻加m o ) 一eue、一ceuid-一o “e u e q仉w 自从以p v d f 为代表的有机铁电、压电特性发现以来，对其机理的研究一直是学术界 所搏* 趣的内容而有机铁电、压电性究竟= 皓材料本身嗣有的特性还是来自于外部注入电荷 的彤喃，始终存在很大的争议。 近年来对有机铁电材料的研究也从未间断很多研究翥试图通过理论推导【5 0 - 5 6 】和分 r 模拟 5 7 - 6 7 等手段来揭示这持续近4 0 年的争论。每隔几年总会有相关的综述性文章 【6 8 7 i 】报道有机铁屯研究的进挫而铁电领域的国际著名期刊( f e r r o e l e c t r f c s ) 更是分别在 1 9 8 1 【7 2 1 和r1 9 8 4 年盯孔出版论述? v d f 及其共聚物压电、热释电、铁屯性最新研究进展的专 刊。 特别是最近，由于协目n u 叶b i o d g c i t 薄膜( 简称l b 膜) 制备技术的发展，p v d f 和 p ( v d f f f r f e ) 超薄膜的研究更是成为学术界关注的热点。b t m e 等 【7 4 7 6 】制备了1 0 0 结晶 度的p ( v d f ，r r f e ) 的l b 膜，井首次发现了两维铁电性相关文章艘表于( n a t u r e ) 7 7 。 蚓1 9 造b u n e 等人制蠡豹p ( v d f ，h f e ) l b 膜高分辨率的s t m 幽像分子链规则平行捧布， 且l b 膜中没有1 e 品态存在。 嘲l9 ：靠墨坩底上制鲁的p ( v d f i t f e x 7 0 ：3 0 ) l b 单分子层媵的s t m 图像【7 刀 i g m u r a 等a 7 s 采用原子力显微镜探针对p ( v i ) f f f r f e ) i j o 单晶腾进行微观操作，成功实 现r 单晶畴的人，e 棒布，豳l1 0 展示了这一技术所获得的规则排列的p ( v d f t r f e ) 单畴的 a f m 幽像。 一t 、一， ， 静 l ；- 一 1 罢- 一一 ( a ( b ) 豳ii o ：a f m 椿针对p ( v d f , q r f e ) o 畸的 t 件布【7 8 1 附a h v d f t r f e ) 礴膜的a f m 咧傲幽b 撵针单畸操作的示意幽 f i 描m 川iu m x lu m 一蚓a 中j f n 为晾竹尤胤排布的单届l 吼下芈郦什# 过探针操柞单品畸r 朴 地蝇持布操作n1 3 5 下进行；1 m a t s u s h l g e 等人【1 8 ，7 9 】则致力亍p ( v d f p f r f e ) 高密度教据存储可行性的研究。他耵j 采川 电场力显微技术利埘带电探针与薄膜问电井差使薄膜微观区域极化，井将远一微观极化 r 域作为一个数据的存储位：同样当探针与薄膜闻电势差反向时，可以实现数据的擦除。 由j 搽钊尺度极小只有十儿纳米，极人地减小了存储位的大小从而提高数据存储的密度。 hi 】l 足其中一l f l 研究结果，豳中白色凸起即为探针极化的吒域，可见最，j 、存储位的尺寸 l 订2 0 n m 左打， - - l 、d i , j “l u “* “o jl 【i 州 剖幛h q2 m 2pm 自乜凸起即为搬化呐拦化偏韫也k + “肚髓崞人小顺序栏化脉h 的宽膻依次 为：0is ，02 s 0 出1 0s i6 s 扫描探针显微技术( s c a n n i n gp r o b em i c r o s c o p y ，简称s p m ) 的发展，特别是在有机材料 研究中的应用【8 0 】，为微观有机铁电、压电机理的研究提供了可能。在此之前，研究者对有 机铁电、压电机理的研究大多采用x 射线衍射、红外吸收、电子衍射、差示扫描量热法等 手段，研究范围局限丁宏观范畴，所得结果也只是各种微观特性( 包括晶畴和非晶畴的相关 特性) 的平均，由于有机材料结构的复杂性，宏观的研究手段很难对有机压电、铁电机理作 出准确的理解。然而s p m 在该领域的应用弥* f t 这一缺陷。由于s p m 具有纳米尺度的空间 分辨率，而品畴的厚度介于几十到几百纳米，其它两维尺寸更是可达微米数量级，因此利用 s p m 技术完全可以探测单个品畴的微观压电、铁电特性，得到许多区别于无机晶体的有机 材料所独有的压电、铁电特性。从而在微观实验基础上探讨有机压电、铁电特性的起因。 我们前期采用扫描隧道显微技术( s c a n n i n gt u n n e l i n gm i c r o s c o p y , 简称s t m ) 研究了 p ( v d f t r f e ) 的微观铁电、压电特性，初步得到一些很有趣的与宏观特性特性截然不同的结 果 4 8 1 。但由于s t m 要求测量表面具有极好的导电性，因而材料表面要预先镀上一层金膜， 从而可能会影响材料本身一些性质的研究( 比如形貌) ，因此本论文在前期研究的基础上，将 实验移植到原子力显微镜( a t o m i cf o r c em i c r o s c o p e 。简称a f m ) 下进行。由于a f m 对材料的 要求相对宽松，因此我们可以进行一些更为广泛的研究。 本论文第二章介绍了p ( v d f t r f e ) 宏观开关电流峰的监测技术，并在此基础上研究材料 的退火过程；p ( v d f t r f e ) 的表面形貌将在第三章中谈及，研究退火和极化过程对 p ( v d f t r f e ) 形貌的影响；同时论文介绍了在简单a f m 形貌测量基础上开发出的力调制技 术，并应用该技术尝试区分a ( v d f t r f e ) 薄膜中的品畴和非晶畴，并将力调制图像与形貌图 进行比较( 第四章) ；第五章是本论文的重点，研究铁电聚合物的局域压电、铁电特性，实验 得出了很多属于有机铁电体所独有的无法用现有铁电理论解释的现象；在实验研究基础上提 出新的有机铁电机理模型，并应用该模型对有机铁电性所独有的实验现象加以合理解释( 第 八章) 。 【1 】t t w a n g ，j m h e r b e r t ，a m g l a s s ，e d s ，t h ea p p l i c a t i o no ff e r r o e l e c t r i cp o l y m e r s ( b l a c k i e & s o n ，g l a s g o w , 1 9 8 8 ) 【2 】e f a t u z z o ，w j m e r z ，f e r r o e l e c t r i c i t y , n o r t h - h o l l a n dp u b l i s h i n gc o m p a n y , a m s t e r d a m ( 1 9 6 7 ) 【3 】c j d i a s ，d k d a s g u p t a ，j a p p l p h y s ，7 4 ( 1 9 9 3 ) 6 3 1 7 【4 】a s b h a l l a ，g , r a i n a ，s k s h a r m a ，m a t e r i a l sl e t t e r s ，3 5 ( 19 9 8 ) 2 8 【5 】a r o s e n f e l d t ，a p p l p h y s b ，7 3 ( 2 0 0 1 ) 5 2 3 【6 】6s t a u n e k a w a ，j i c h i k a w a ，h n a g a t a ，e ta 1 ，a p p l s u r f s c i ，1 3 7 ( 1 9 9 9 ) 6 1 【7 】a g r u v e r m a n ，o a u c i e l l o ，h t o k u m o t o ，j v a c s c i t e c h n 0 1 b ，1 4 ( 1 9 9 6 ) 6 0 2 【8 】r l u t h i ，h h a e t k e ，w g u t m a n n s b a u e r , e ta 1 ，j v a c s c i t e c h n 0 1 b ，1 2 ( 1 9 9 4 ) 2 4 5 1 【9 】h k a w a i ，j p n j a p p l p h y s 8 ( 1 9 6 9 ) 9 7 5 【l o 】j g b e r g r n a n ，j h m c f e eg e c r a n e ，a p p l p h y s l e t t 1 8 ( 1 9 7 1 ) 2 0 3 【11 】k n a k a r n u r a ，y w a d a ，j p o l y m s c i a 2 9 ( 1 9 7 1 ) 1 6 1 【1 2 】m t a m u m ，k o g a s a w a r a ，n o n o ，s h a g i w a r a ，j a p p l p h y s ，4 5 ( 1 9 7 4 ) 3 7 6 8 【13 】t t a k a h a s h i ，m d a t a ，e f u k a d a ，f e r r o e l e c t r i c s ，3 2 ( 1 9 81 ) 7 3 【1 4 j e l e g r a n d ，f e r r o e l e c t r i c s ，9 1 ( 1 9 8 9 ) 3 0 3 【1 5 】i l g u y , j u n s w o r t h ，j a p p l p h y s ，6 1 ( 1 9 8 7 ) 5 3 7 4 【1 6 】i l g u y , j u n s w o r t h ，a p p l p h y s l e t t ，5 2 ，( 1 9 8 8 ) 5 3 2 1 7 b a u e rs i e g f r i e d ，j a p p l p h y s ，8 0 ( 1 9 9 6 ) 5 5 3 1 【18 】m a t s u s h i g eky a m a d ah ，t a n a k ah ，e ta l ，l l a l l o s c a l ec o n t r o la n dd e t e c t i o no fe l e c t r i c d i p o l e si no r g a n i cm o l e c u l e s ，t h ef i f t hf o r e s i g h tc o n f e r e n c eo nm o l e c u l a rn a n o t e c h n o l o g y , p a l oa l t o ，c a ：h t t p ：w w w f o r e s i g h t o r g c o n f e r e n c e s m n t 0 5 n a n 0 5 h t m l ，1 9 9 7 11 0 5 1 9 】e k h a l i l ，h m a s a o ，y h i r o f u m i ，e ta l ，a n n c h i m s c i m a t ，2 6 ( 2 0 0 1 ) 2 1 7 2 0 】c j d i a s ，d k d a s - g u p t a ，j a p p l p h y s ，7 4 ( 1 9 9 3 ) 6 31 7 【2 1 】a j l o v i n g e r s c i e n c e ，2 2 0 ( 1 9 8 3 ) 1 1 1 5 2 2 】r h a s e g a w a ，m k o b a y a s h i ，e ta 1 ，p o l y m j3 ( 19 7 2 ) 5 9 1 【2 3 r h a s e g a w a ，y t a k a h a s h i ，e ta 1 ，p o l y m j3 ( 1 9 7 2 ) 5 9 1 2 4 】r q k e p l e r , r a a n d e s o n ，a d v p h y s ，4 1 ( 1 9 9 2 ) 1 2 5 】t f u r u k a w a ，f e r r o e l e c t r i c s ，1 0 4 ( 1 9 9 0 ) 2 2 9 【2 6 】a j l o v i n g e r , t f u r u k a w a ，e ta 1 ，f e r r o e l e c t r i c s ，5 0 ( 1 9 8 3 ) 2 2 7 【2 7 】k m a t s u s h i g e ，k n a g a t a , t t a k e m u r a ，j p n j a p p l p h y s ，1 7 ( 1 9 7 8 ) 4 6 7 2 8 g t d a v i s ，j e m c k i n n e y , m g b r o a d h u r s t ，c ta 1 ，j a p p l p h y s ，4 9 ( 1 9 7 8 ) 4 9 9 8 【2 9 】b s e r v e t ，j r a u l t ，j d ep h y s ，4 0 ( 1 9 7 9 ) 11 4 5 3 0 】w m j r p r e s t ，d j l u c a ，j a p p l p h y s ，4 6 ( 1 9 7 5 ) 4 13 6 【31 】m g b r o a d h u r s t ，g t d a v i s ，e ta 1 ，j a p p l p h y s ，4 9 ( 19 7 8 ) 4 9 9 2 【3 2 a t o d a ，t a r i t a ，m h i k o s a k a ，p o l y m e 9 4 2 ( 2 0 0 1 ) 2 2 2 3 3 3 】k k i m u r a ，h o h i g a s h i ，j p n j a p p l p h y s ，2 5 ( 1 9 8 6 ) 3 8 3 3 4 】h o h i g a s h i ，s a k a m a ，k k o g a ，j p n j a p p l p h y s ，2 7 ( 1 9 8 8 ) 2 1 4 4 【3 5 】h o h i g a s h i ，j p n j a p p l p h y s ，s u p p - 2 4 ( 19 8 5 ) 2 3 3 6 】t f u r u k a w a ，j x w e n ，k s u z u k i ，e ta 1 ，j a p p l p h y s ，5 6 ( 1 9 8 4 ) 8 2 9 【3 7 】y t a j i t s u ，h o g u r a ，a c h i b a ，t f u r u k a w a ，j p n j a p p l p h y s ，2 6 ( 1 9 8 7 ) 5 5 4 【3 8 】t f u r u k a w a ，i e e et r a m e l e c t r i n s u l ，2 4 ( 1 9 8 9 ) 3 7 5 3 9 h d v e y - a h a r o n ，t j s l u c k i n ，e l t a y l o r , p h y s r e v ，b 2 1 ( 1 9 8 0 ) 3 7 0 0 4 0 】e w a s l a k s e n ，j c h e m p h y s ，5 7 ( 1 9 7 2 ) 2 3 5 8 【41 】r g k e p l e r , r a a n d e r s o n ，j a p p l p h y s ，4 9 ( 19 7 8 ) 12 3 2 ； 4 2 】r g k e p l e r , r a a n d e r s o n ，j a p p l p h y s ，4 9 ( 1 9 7 8 ) 4 4 9 0 【4 3 】n m u r a y a m a ，j p o l y m e r s e i p o l y m e r p h y s e d 1 3 ( 1 9 7 5 ) 9 2 9 【4 4 】h s u s s n e lk d r a n s f e l d ，j p o l y m e r s c i p o l y m e r p h y s e d 1 6 ( 1 9 7 8 ) 5 2 9 【4 5 】g e b e r l e ，e b i h l e r , w e i s e n m e n g e r , i e e et r a m e l e c t r i n s u l ，2 6 ( 1 9 9 1 ) 6 9 4 6 】w e i s e n m e n g e r ，m h a a r d t ，s o l i ds t a t ec o m m ，4 1 ( 1 9 8 2 ) 9 1 7 1 2 【4 7 】m w o m e s ，e b i h l e r , w e i s e n m e n g e r , i e e et r a n s e l e c t r i n s u l ，2 4 ( 1 9 8 9 ) 4 6 1 【4 8 】“j i e ，t h es t u d yo ft h es w i t c h i n gp r o c e s si nf e r r o e l e c t r i cp o l y m e a s ，k o n s t a n zu n i v e r s i t y , g e r m a n y , 1 9 9 4 【4 9 】w e i s e n m e n g e r , e l e c t r e t s ，1 9 9 6 ( i s e 9 ) ，9 血i n t e r n a t i o n a ls y m p o s i u mo n , 2 5 - 3 0 ，s e p 1 9 9 6 ， 8 1 3 8 1 8 【5 0 】h o g u r a ，a c h i b a ，f e r r o e l e c t r i c s ，7 4 ( 1 9 8 7 ) 3 4 7 5 1 】i c t a s h i r o ，m k o b a y a s h i ，e ta 1 ，m a c r o m o l e c u l e s ，1 3 ( 1 9 8 0 ) 6 9 1 5 2 】j d c a r b e c k ，d j l a c k s ，g c r u t l e d g e ，j c h e m v h y s ，1 0 3 ( 1 9 9 5 ) 1 0 3 4 7 5 3 】e d a v l ，z a n g e w m a t h p h y s ，5 2 ( 2 0 0 1 ) 9 6 6 5 4 】r m m a r t i n ，g o r t i z ，s o l i ds t a t ec o m m u n a c a t i o n s ，1 0 2 ( 1 9 9 7 ) 1 2 1 5 5 r a 1 一j i s h i ，p l t a y l o r , j a p p l p h y s ，5 7 ( 1 9 8 5 ) 9 0 2 5 6 】e w a s l a k s e n ，j c h e m p h y s ，5 7 ( 19 7 2 ) 2 3 5 8 【5 7 】徐敬，李杰，物理学报，4 8 ( 1 9 9 9 ) 1 9 3 0 5 8 】s h a y a s h i ，a i n l a n l u r a ，j p o l y m s c i b ，3 0 ( 1 9 9 2 ) 7 6 9 5 9 】o g b y u m e r , g d s m i t h ，m a c r o m o l e c u l e s ，3 3 ( 2 0 0 0 ) 4 2 6 4 【6 0 o g b y u t n e r , g d s m i t h ，m a c r o m o l e c u l e s ，3 2 ( 1 9 9 9 ) 8 3 7 6 6 l 】李吉超，王春雷等，物理学报，5 1 ( 2 0 0 2 ) 7 7 6 【6 2 g = _ w l u ，h r x i a ，e ta 1 ，m a t e r s c i e n g b ，8 7 ( 2 0 0 1 ) 1 3 0 6 3 】y a b e ，k t a s h i r o ，m k o b a y a s h i ，c o m p u t h e o r p o l y m s c i ，1 0 ( 2 0 0 0 ) 3 2 3 6 4 】y a b e ，k t a s h i r o ，p o l y m e r , 4 2 ( 2 0 0 1 ) 9 6 7 1 6 5 】y a b e ，k t a s h i r o ，p o l y m e r , 4 2 ( 2 0 0 1 ) 3 4 0 9 【6 6 】h l h u ，l q c h e n ，m a t e r s c i e n g a ，2 3 8 ( 1 9 9 7 ) 1 8 2 6 7 t k o d a ，k s h i b a s a s h i ，s i k e d a ，c o m p u t h e o r p o l y m s c i ，1 0 ( 2 0 0 0 ) 3 3 5 6