铁电畴壁逻辑门
应用物理
2022-09-27 v1 材料科学
摘要
从根本上说，铌酸锂是一种极好的电绝缘体。然而，当存在180°畴壁时，这一性质会发生剧烈变化，因为畴壁常被发现有强导电性。绝对电导率取决于畴壁相对于[001]极化轴的倾角，因此，若这些倾角能够被改变，则电导率可被调控，甚至可开关切换。在500nm厚的z切离子切片薄膜中，局域畴壁角度变化可由外加电偏置的极性和大小共同控制。我们展示这导致了一种类二极管的电荷输运响应，可用于半波整流，尽管仅在相对较低的交流频率下有效。然而最为重要的是，我们还证明了此类畴壁二极管可用于构建“与”和包含性“或”逻辑门，其中“0”和“1”输出状态可清晰区分。真实的器件建模允许将结果外推至这些畴壁二极管在更复杂排布中的工作，并且尽管非理想，即使在两级级联逻辑中输出状态仍可被区分。尽管概念简单，我们相信我们对可工作畴壁逻辑门的实验演示，代表着向未来更广泛实现“畴壁纳米电子学”的重要一步。
引用
@article{arxiv.2209.08133,
title = {Ferroelectric Domain Wall Logic Gates},
author = {Ahmet Suna and Conor J. McCluskey and Jesi R. Maguire and Amit Kumar and Raymond G. P. McQuaid and J. Marty Gregg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08133},
year = {2022}
}