铁电薄膜基于时变Ginzburg-Landau方法的铁电薄膜畴结构模拟与电极效应分析：探讨不同表面电极分布对畴结构的影响（含详细...

内容概要：本文详细探讨了铁电薄膜中不同表面电极分布对畴结构的影响。基于时变Ginzburg-Landau (TDGL) 方法，文章通过Python代码实现了对四种电极配置（双面对称叉指电极、上表面叉指电极/下表面全覆盖电极、双面交替叉指电极、上表面叉指电极/下表面无电极）的模拟。研究发现，这些电极分布改变了退极化电场能和Landau能，导致特殊畴结构（如涡旋、通量闭合结构和a/c畴）的形成。此外，铁电薄膜的畴结构表现出明显的尺寸效应，表明通过调节表面电极分布可以获得不同的畴结构。文中还介绍了如何通过调整电极图案和边界条件，系统研究不同电极几何对畴结构的调控作用、厚度依赖的尺寸效应、退极化场在畴形成中的角色等。 适用人群：具备物理学、材料科学或相关领域基础知识的研究人员和技术人员，特别是对铁电材料及器件设计感兴趣的学者和工程师。 使用场景及目标：①研究不同电极配置对铁电薄膜畴结构的影响；②探索铁电薄膜畴结构的尺寸效应；③优化铁电器件的设计，如非易失性铁电存储器和微波器件；④预测和验证新型畴结构的形成机制。 其他说明：本文不仅提供了详细的理论分析和数学模型，还给出了完整的Python代码实现，便于读者直接运行和修改代码进行实验。此外，文中强调了多物理场耦合（如电场-应变-温度）、动态响应分析和器件级优化等未来研究方向，为深入理解和应用铁电薄膜畴结构控制提供了坚实的基础。