铁电体中带电畴壁的动力学
材料科学
2012-01-31 v1
摘要
从理论上探讨了电场与铁电体中带电畴壁的相互作用。推导了作用于携带自由电荷的带电畴壁单位面积上的力的一般表达式。研究表明，在本征铁电体中，畴壁携带的自由电荷取决于相邻畴的大小。因此发现，此类畴壁的迁移率（相对于外加电场）对包含该畴壁的畴图案参数敏感。利用 Landau 理论，解析求解了本征铁电体周期性畴图案中垂直于极化方向的平面带电 180 度畴壁所受的力。研究表明，在小外加电场（线性区域）下，此类图案中作用于畴壁的力随着畴壁间距的减小而增大，力的方向与相应中性畴壁的情况一致。同时，对于足够大的畴壁间距和足够大的电场，这些力的符号可能相反。研究表明，所考虑的畴图案在无缺陷铁电体中是不稳定的。还考虑了由钉扎压力稳定的含此类图案晶体的极化过程。研究表明，除特殊情况外，带电畴壁的存在会使极化更加困难。论证了所得结果也适用于锯齿形畴壁，条件是锯齿形振幅远小于畴壁间距。
引用
@article{arxiv.1201.6331,
title = {Dynamics of charged domain walls in ferroelectrics},
author = {Maxim Y. Gureev and Pavel Mokry and Alexander K. Tagantsev and Nava Setter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.6331},
year = {2012}
}
备注
5 figures