简介：为提高铁电薄膜的电性能,建立了一个相场理论模型,系统研究了斜切基底对铁电薄膜电畴结构及电学性能的调控机理。利用该模型,分别研究了PbTiO_3在平面基底和倾角为2°,4°,6°SrTiO_3斜切基底上的电学性能。模拟结果表明：生长在斜切基底上的铁电薄膜中的应力分布、电畴结构及畴翻转不同于生长于平面基底上的铁电薄膜。在斜切基底的束缚作用下,铁电薄膜内靠近斜切台阶处产生了应力集中,产生的非均匀应变是改变铁电薄膜性质的主要因素。在台阶高度固定的情况下,PbTiO_3铁电薄膜矫顽场随斜切基底的倾角增大而变大,极化稳定性增强。

简介：建立了非线性热力学模型,定性分析了外加应力和外加温度对外延生长在正交基底上的Pb（Zr1-xTix）O3（PZT）薄膜相变的影响。在外力场下,固定其中一个方向失配应变e1=0.005,模拟得到了不同组分的PZT薄膜的失配应变一外加应力的相图。研究发现,随着Ti组分的减少,出现了新相正交a1c相和四方相a1相,且新相区域也会随Ti组分的不同而变化。在外加拉应力下,c相是薄膜较易出现的相,而在外加压应力下薄膜易处于a1a2相。在不同温度场下,模拟非等轴失配应变的PZT薄膜得到不同组分的PZT薄膜的失配应变一外加温度相图。当组分x≤0.7时,相图中出现了正交a1c相,由于非等轴失配应变的存在,使得从顺电相向r相发生相变的过程中,多出了正交a1a2相;同时另一新的四方a1相也出现在沿失配应变正方向e2被拉伸的区域。随着Ti组分的增加,单斜r相的面积缩小且位置下移。之前存在的四相点也变为了三相点,而正交相a1a2相则向相图的中心位置移动。模拟结果对研究外场下铁电薄膜微器件的性能变化具有一定的指导意义。

简介：目的：在城市地铁的建设过程中,地下水渗流对地表沉降存在较大影响。然而,渗透性地层中浅埋暗挖法施工的案例报道较少,地表沉降规律尚不明晰。本文以深圳地铁5号线和7号线重叠段工程为例,详细分析在渗流作用下浅埋暗挖法施工引起的地表沉降特征以及小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降的影响,并进一步研究超前排水措施在沉降控制方面的作用。创新点：1.系统分析了富水渗透性地层中浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降的发展过程以及沉降特征;2.验证了三维流固耦合数值模型模拟富水环境下重叠隧道施工过程的可行性;3.研究了小导管注浆区、初支衬砌的渗透性和超前排水措施对地表沉降的影响。方法：1.结合隧道施工方案和地表沉降监测数据,分析渗流作用下的地表沉降特征（包括沉降影响范围、沉降槽宽度以及与拱顶沉降的关系等）;2.通过三维流固耦合数值模型,研究小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降以及地层孔压变化过程的影响;3.通过模拟掌子面前方水平排水孔,研究超前排水措施对掌子面稳定性和地表沉降发展的影响。结论：1.对于渗透性地层中的浅埋暗挖隧道工程,地下水渗流引起的固结效应是地表沉降量以及沉降范围大幅增长的主要原因。2.全断面注浆能够很好地控制地表沉降,而小导管注浆的效果则十分有限。3.降低小导管注浆区的渗透性,尤其是初支衬砌的渗透性,可以减少地层孔压的下降程度,进而降低地表沉降。4.打设超前水平排水孔可以显著提高掌子面稳定性,却对地表沉降影响有限;当无法进行全断面注浆时,推荐采取小导管注浆与超前排水相结合的方式施工。