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非本征铁电体中瞬态电容异常的双机制

材料科学 2025-09-09 v2

摘要

近期瞬态负电容的发现引发了关于极化翻转中均匀与非均匀机制作用的激烈争论。本工作中,我们报道在电阻-电容电路中的非本征铁电h-YbFeO3薄膜里观测到瞬态负电容,以及电压波形中异常在极化翻转早、晚阶段分别呈凹形。利用唯象模型,我们表明早阶段负电容可能源于涉及成核与畴壁运动的非均匀翻转,而晚阶段异常表现为残留负电容,是均匀翻转中自由能景观热力学不稳定部分的显现。六角铁氧体中复杂的自由能景观可能是导致极化翻转速度突变及相应异常的关键。这些结果调和了极化翻转中两种看似冲突的机制,并凸显其在不同阶段的不同作用。六角铁氧体中揭示双翻转机制的独特能量景观,暗示了其在负电容方面的应用潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14639,
  title  = {Dual mechanisms for transient capacitance anomaly in improper ferroelectrics},
  author = {Xin Li and Yu Yun and Pratyush Buragohain and Arashdeep Singh Thind and Donald A. Walko and Detian Yang and Rohan Mishra and Alexei Gruverman and Xiaoshan Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14639},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages,5 figures