Ir、Ru、Pt和IrO2的介电常数：束缚电荷的贡献

我们研究了Ir、Ru、Pt和IrO$_2$的介电函数$\epsilon$($\omega$)，这些材料通常用作铁电薄膜应用中的电极。我们特别研究了束缚电荷$\epsilon^{b}$($\omega$)的贡献，因为这在科学和技术上都很重要：金属电极的$\epsilon_1^{b}$(0)是决定铁电电容器内部退极化场的主要因素之一。为获得$\epsilon_1^{b}$(0)，我们在3.7 meV至20 eV的宽光子能量范围内测量了溅射Pt、Ir、Ru和IrO2薄膜的反射光谱。我们使用Kramers-Kronig变换获得实部和虚部介电函数，然后使用Drude-Lorentz振子拟合提取$\epsilon_1^{b}$(0)值。Ir、Ru、Pt和IrO$_2$的实验$\epsilon_1^{b}$(0)值分别为48$\pm$10、82$\pm$10、58$\pm$10和29$\pm$5，与使用第一性原理计算获得的值吻合良好。这些值远高于Cu、Ag和Au等贵金属的值，因为过渡金属和IrO$_2$在2.0 eV以下具有如此强的d-d跃迁。高$\epsilon_1^{b}$(0)值将降低铁电电容器中的退极化场，使这些材料成为铁电应用中电极的良好候选材料。