氧化铪中的铁电畴成核与翻转路径
材料科学
2023-11-30 v1
摘要
可集成于微电子制造工艺的纳米级铁电材料对于低功耗计算和非易失性存储器件极具价值。然而，可扩展的新型铁电材料，如氧化铪（HfO2），仍处于开发阶段，且对于控制其铁电性能的相关组分与工艺参数的影响以及实际极化翻转机制尚在研究中。一个关键的基础认知空白是铁电铪中的极化翻转路径。为深化对畴成核与翻转的基础理解，我们利用透射电子显微镜在原子尺度实时研究了HfO2-x薄膜中的极化翻转路径。我们采用微分相衬成像，可同时获取铪与氧原子柱信号，并便于观察两子晶格间原子柱的相对移动。我们的结果表明，该翻转路径涉及瞬态类四方局部结构，即氧离子位置发生偏移并保留在其母铪多面体内。
引用
@article{arxiv.2311.17290,
title = {Ferroelectric domain nucleation and switching pathways in hafnium oxide},
author = {Sebastian Calderon and Samantha T. Jaszewski and Kyle P. Kelley and Jon F. Ihlefeld and Elizabeth Dickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17290},
year = {2023}
}