外延应变 Hf0.5Zr0.5O2 薄膜中的菱方铁电相
材料科学
2018-11-27 v1
摘要
在历经数十年寻找可用于下一代存储与逻辑器件集成的稳健纳米尺度铁电性之后，铪基薄膜已成为终极候选者，因为其铁电(FE)极化随尺寸减小而愈发稳健。这揭示了一种新型铁电性，其机制尚待理解。为此，需要提高晶体质量的薄膜。我们报道了在(001)取向的 La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 (STO) 衬底上外延生长 Hf0.5Zr0.5O2 (HZO) 薄膜。这些处于外延压缩应变且主要呈(111)取向的薄膜显示出高达 34 {\mu}C/cm2 的大铁电极化值，且不需要唤醒循环。结构表征揭示了一种菱方相，不同于通常报道的极性正交相。这一意外发现使我们能够提出一个关于铁电相形成的令人信服的模型。此外，这些结果指向简单氧化物的纳米颗粒作为一类尚未充分探索的纳米尺度铁电体。
引用
@article{arxiv.1801.09008,
title = {A rhombohedral ferroelectric phase in epitaxially-strained Hf0.5Zr0.5O2 thin films},
author = {Yingfen Wei and Pavan Nukala and Mart Salverda and Sylvia Matzen and Hong Jian Zhao and Jamo Momand and Arnoud Everhardt and Graeme R. Blake and Philippe Lecoeur and Bart J. Kooi and Jorge Íñiguez and Brahim Dkhil and Beatriz Noheda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09008},
year = {2018}
}