基于第一性原理的氟氧化物 Aurivillius 相 Bi$_2$TiO$_4$F$_2$ 的铁电性
材料科学
2021-06-01 v2
摘要
利用第一性原理计算，我们约束 m=1 的氟氧化物 Aurivillius 相 BiTiO4F 采用三种有序关键构型：氟阴离子分布在八面体顶端位或八面体赤道位的四方 相，以及氟阴离子同时分布在顶端和赤道位的斜方 相。我们探究了亚稳相的能量学及其铁电潜力，发现最不利的构型是氟位于赤道位，而最有利的构型是氟在顶端与赤道位混合。在氟位于顶端位的四方 相中进行的声子计算显示出一个强烈的 c 轴极性不稳定性 ，其与 Aurivillius 氧化物相中常见的 ab 面极性不稳定性 共存。这两种极性不稳定性导致 相，其显示出自发极化分别高达 44 c/cm（面内）和 35 c/cm（面外），为薄膜 Aurivillius FeRAM 器件的设计开辟了新前景。
引用
@article{arxiv.2105.11386,
title = {Ferroelectricity in oxyfluoride Aurivillius phase Bi$_2$TiO$_4$F$_2$ from first-principles},
author = {Sarah Benomar and Hania Djani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11386},
year = {2021}
}