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本書基于西門子S7-200 SMART PLC，采用全彩圖解+視頻講解的形式，對PLC的編程及接線相關(guān)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，主要內(nèi)容包括：PLC的硬件組成及編程基礎(chǔ)，編程軟件快速應(yīng)用，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲區(qū)與地址格式，位邏輯指令，功能指令，20個(gè)經(jīng)典入門編程案例，模擬量和PID控制，子程序、中斷程序及其應(yīng)用，編碼器和高速計(jì)數(shù)器，PLC通信等。
書中用彩色電氣原理圖與實(shí)物接線圖對照講解，高清大圖，一目了然；圖中標(biāo)注關(guān)鍵知識點(diǎn)，讓讀圖更輕松；重點(diǎn)難點(diǎn)章節(jié)還配備教學(xué)視頻，手機(jī)掃碼觀看，便于讀者快速理解并掌握所學(xué)。
本書內(nèi)容源于實(shí)際，又應(yīng)用于實(shí)際，不僅有必備的理論知識，更有豐富的實(shí)踐操作案例，非常適合電工初學(xué)者、PLC初學(xué)者、初級自動(dòng)化工程師等自學(xué)使用，也可用作職業(yè)院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)相關(guān)專業(yè)的教材及參考書。

隨著傳感器、諧振器、驅(qū)動(dòng)器、非揮發(fā)性存儲器、超聲波換能器等鐵電薄膜電子元器件需求量的增加，制備低成本、高壽命、集成多功能的鐵電薄膜材料受到研究者的高度關(guān)注。近年來，鐵酸鉍（BiFeO3，簡稱BFO）作為一種理想的環(huán)境友好型無鉛多鐵材料，因其優(yōu)異的鐵電、壓電以及鐵磁性能，有望在未來的微機(jī)電系統(tǒng)中替代Pb(Zr,Ti)O3(PZT)而得到廣泛的應(yīng)用。
鐵酸鉍（BiFeO3）作為一種典型的斜六方畸變的鈣鈦礦單相多鐵性材料，其鐵電居里溫度(Tc=1103K)和反鐵磁尼爾溫度（TN=643K）均比室溫高很多，因此其電學(xué)性能在室溫下是很穩(wěn)定的。然而與PZT薄膜相比，BFO薄膜的優(yōu)勢是綠色環(huán)保，但是它的鐵電、壓電等電學(xué)性能與PZT相比還有很大的改善空間。BFO存在的主要問題之一是具有較大的漏電流，由于漏電嚴(yán)重，施加在BFO薄膜上的有效電場較小，導(dǎo)致鐵電疇無法翻轉(zhuǎn)，甚至在很低的電壓下材料就被擊穿，無法獲得飽和的極化而無法顯示其優(yōu)良的鐵電性能。因此，鐵電研究人員在不斷探索抑制缺陷、降低漏電流的方法。
在各種方法中，離子摻雜被普遍認(rèn)為是潛力的方式之一，它可以有效降低漏電流。深入研究與探討離子摻雜，同時(shí)實(shí)現(xiàn)薄膜低溫結(jié)晶化是進(jìn)一步提高BFO薄膜性能以及促進(jìn)其應(yīng)用的關(guān)鍵。上述問題的解決將對BFO鐵電薄膜的研究與應(yīng)用有非常重要的學(xué)術(shù)價(jià)值及意義。在降低漏電流的眾多方法中形成雙層結(jié)構(gòu)與摻雜改性相比較是屬于納米尺度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是更細(xì)微的微觀改變，因此越來越受到研究者的重視。研究發(fā)現(xiàn)，Sr2Bi4Ti5O18（SBT）具有較低的漏電流，介電常數(shù)較大，疲勞性能良好，并且SBT中有絕緣性好的(Bi2O2)2 存在，可以起到良好的絕緣體的作用。此外，理論上構(gòu)筑雙層、多層結(jié)構(gòu)能抑制膜內(nèi)氧空位的遷移，從而會降低雙層復(fù)合薄膜漏電流密度。SBT和BFO都可以通過形成固溶體的方式來改善自身性能，以獲得良好的鐵電、介電和鐵磁性能。兩者的晶體結(jié)構(gòu)分別為兩層鉍氧層中間疊加類鈣鈦礦層的三明治結(jié)構(gòu)和菱方畸變的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，從理論上來講，這種結(jié)構(gòu)上的相近能夠使二者復(fù)合形成SBT-BFO固溶體。更重要的是，SBT材料中的(Bi2O2)2 具有絕緣和空間電荷庫的雙重作用，可以有效降低BFO材料的漏電流，有助于鐵電性能的提高。有關(guān)的研究也顯示該固溶體系的陶瓷室溫下表現(xiàn)出多鐵性，因此具有磁電耦合效應(yīng)，而這種效應(yīng)在磁傳感器、信息存儲和自旋電子器件等中有著極為廣泛的應(yīng)用前景。
基于以上問題，本書采用溶膠-凝膠法，利用層層快速退火的工藝，探討了不同摻雜元素對BFO鐵電薄膜性能的影響機(jī)制；制備了不同厚度SBT過渡層，研究了過渡層厚度對雙層薄膜晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響機(jī)制；探索了SBT和BFO復(fù)合形成固溶體鐵電材料的性能。
本書可以作為從事電子信息功能材料研究，尤其是從事鐵電材料研究人員的參考書，也可以作為高等學(xué)校、科研院所高年級本科生和研究生的教學(xué)、科研用書。
本書由張豐慶、王玲續(xù)著，特別感謝范素華教授參與本書的工作。感謝郭曉東、解肖斌、楊士菊、張麗萍、趙雪峰、沈鵬、劉慧瑩和馬志彪等同學(xué)在薄膜制備、性能表征、機(jī)理分析、工作總結(jié)等方面做的貢獻(xiàn)。同時(shí)感謝姚炳東、劉彥、王楊陽、李召陽同學(xué)在資料匯總、文字和圖表格式以及校稿等方面所做的工作。車全德副教授、田清波教授、岳雪濤副教授、李靜教授等對本書也給予了大力的支持，本書的出版得到了山東建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的大力支持，在此一并表示感謝。
由于筆者水平和時(shí)間有限，誤漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。

筆者
2023年1月

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