受主掺杂铁电体中带电缺陷迁移导致的畴重构过程层级
材料科学
2019-07-08 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文以自洽方式研究了受主掺杂铁电体中由氧空位迁移引发的极化畴条带阵列的演化。基于Landau-Ginzburg-Devonshire方法的综合模型包含了由电子和空穴引起的半导体特性，以及表面和畴壁附近尤为显著的电致伸缩和挠曲电效应。研究表明，在无外场下自发形成的畴阵列，在去极化场驱动的氧空位逐渐迁移过程中会发生重构。带电缺陷在自由铁电表面的积累引发了一系列现象：(i) 正负c畴之间的对称性破缺，(ii) 自由表面出现有效偶极层并随之形成表面静电势，(iii) 畴壁的倾斜与再充电，在较高受主浓度下尤为明显。由结构自由能增益所决定的内偏置场，其幅值随时间和掺杂浓度的依赖关系与BaTiO3中老化的现有实验结果相当吻合。
引用
@article{arxiv.1907.02580,
title = {Hierarchy of Domain Reconstruction Processes due to Charged Defect Migration in Acceptor Doped Ferroelectrics},
author = {Ivan S. Vorotiahin and Anna N. Morozovska and Yuri A. Genenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02580},
year = {2019}
}
备注
33 pages, 15 figures in the main text, 2 Appendixes with 1 table and 3 figures