铁电/介电 PbTiO$_3$/SrTiO$_3$ 超晶格纳米结构内的畴取向排列
介观与纳米尺度物理
2020-02-26 v1
摘要
在光刻定义的 PbTiO3/SrTiO3 铁电/介电异质外延超晶格纳米结构内，铁电畴图案受到结构边缘的强烈影响。同步辐射 X 射线纳米束衍射揭示，此类超晶格表现出的自发形成的 180° 铁电条纹畴在矩形纳米结构中采取一种构型，其中畴壁与长条形图案边缘对齐。来自纳米畴的 X 射线漫散射强度的角分布表明，畴相对于边缘在约 20° 的角范围内对齐。基于含时 Landau-Ginzburg-Devonshire 模型的计算研究表明，这种取向排列的优先方向源于由于横向力学约束的释放而导致系统自由能中体项和电致伸缩项的降低。这种出乎意料的排列似乎是内禀的，而非图案化过程引起的畸变或缺陷所致。我们的工作展示了异质外延超晶格的纳米结构化和图案化如何为创建和控制可能看似反直觉的铁电结构提供途径。
引用
@article{arxiv.2002.11073,
title = {Domain alignment within ferroelectric/dielectric PbTiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattice nanostructures},
author = {J. Park and J. Mangeri and Q. Zhang and M. H. Yusuf and A. Pateras and M. Dawber and M. V. Holt and O. G. Heinonen and S. Nakhmanson and P. G. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11073},
year = {2020}
}