氧化锆结构相变产生的反铁电负电容
材料科学
2022-04-06 v1 应用物理
摘要
具有破缺反演对称性的晶体材料可表现出自发电极化，其起源于微观电偶极矩。此类永久偶极子的长程极性或无极性有序分别导致铁电性或反铁电性。然而，近期发现的萤石结构反铁电体（HfO 和 ZrO）有所不同：非极性相在施加电场时通过自发破缺反演对称性转变为极性相。在此，我们展示反铁电 ZrO 中的这一结构相变产生了负电容，其在克服电子学能效基本极限方面具有前景。我们的发现深入揭示了 ZrO 中反铁电相变的热力学“禁戒”区域，并将负电容的概念扩展到铁电性之外。这表明负电容是一种比此前认为的更为普遍的现象，并可在远为广泛的呈现结构相变的材料中被预期。
引用
@article{arxiv.2104.10811,
title = {Antiferroelectric negative capacitance from a structural phase transition in zirconia},
author = {Michael Hoffmann and Zheng Wang and Nujhat Tasneem and Ahmad Zubair and Prasanna Venkat Ravindran and Mengkun Tian and Anthony Gaskell and Dina Triyoso and Steven Consiglio and Kanda Tapily and Robert Clark and Jae Hur and Sai Surya Kiran Pentapati and Milan Dopita and Shimeng Yu and Winston Chern and Josh Kacher and Sebastian E. Reyes-Lillo and Dimitri Antoniadis and Jayakanth Ravichandran and Stefan Slesazeck and Thomas Mikolajick and Asif Islam Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10811},
year = {2022}
}