铁电铪锆氧化物中方向相关的横向畴壁及其梯度能系数：一项第一性原理研究
材料科学
2023-12-06 v4 应用物理
计算物理
摘要
为理解并驾驭基于铁电铪锆氧化物（HZO）器件的物理机制，需要清晰理解畴相互作用、其动力学、负电容效应及其他多畴特性。这些关键属性依赖于由梯度能系数（g）量化的相邻畴间耦合。此外，HZO 具有独特的取向相关横向多畴构型。为深入认识多畴效应，需对 g 进行透彻分析。本工作中，我们分析 HZO 横向畴壁对应的多畴构型能量学与畴生长机制，并利用第一性原理密度泛函理论计算量化梯度能系数。结果表明，一个横向方向呈现以下特征：i）畴壁极锐利且畴生长以单原胞为单位进行；ii）g 为负值，量级为 ；iii）g 随压缩（拉伸）应变而减小（增大）。相反，另一横向方向观察到如下属性：i）畴壁渐变且畴生长以半原胞为量子进行；ii）g 为正值，量级为 ；iii）g 随压缩（拉伸）应变而增大（减小）。
引用
@article{arxiv.2208.11029,
title = {Direction-Dependent Lateral Domain Walls in Ferroelectric Hafnium Zirconium Oxide and their Gradient Energy Coefficients: A First Principles Study},
author = {Tanmoy K. Paul and Atanu K. Saha and Sumeet K. Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11029},
year = {2023}
}