多阶跃参数 ferroelectric 中的域壁反应

域壁运动对于 ferroelectric 切换至关重要。传统上认为，切换动力学由一种或几种主导 population 的低能域壁类型所决定。本文在多阶跃参数 ferroelectric 中挑战了这一常规观念。以 hafnia 为例，我们表明，多阶跃参数特性不仅提供了各种可移动域壁和类似缺陷的不可移动域壁，还使得域壁反应成为可能。以化学反应中物质发生反应生成新物质为类比，域壁也可能在切换过程中发生反应以形成其他域壁。我们识别了若干基本域壁反应类型，包括合成、分解和交换反应。域壁在切换过程中不断受到这些反应的改变，以至于切换行为反映了许多具有不同可移动性和稳定性的域壁类型的统计平均。这些反应还导致诸如剩余晶核和缺陷位点核化等现象，这些现象有助于降低 coercive field。最后，域壁反应概念不仅适用于 hafnia，也可推广到任何多阶跃参数 ferroelectric。本工作概念化了域壁反应，扩展了 ferroelectric 切换的理论，并为通过缺陷工程控制切换行为提供了实际途径。