单层极限下的非本征铁电性
材料科学
2025-03-11 v1
摘要
具有面外极化和高居里温度的超薄铁电薄膜是电子器件微型化的关键。器件中采用的大多数铁电体是本征铁电体，其自发极化是主要序参量。遗憾的是，随着铁电体变薄，本征铁电体的居里温度急剧下降；几乎所有本征铁电体都需要厚于数个晶胞。非本征铁电体已被预测不存在超薄极限，但尚未得到验证。在这类铁电体中，极化是伴随主要序参量（如结构畸变）而次要产生的。在此，我们报告了在生长于 SrCo2Ru4O11 底电极上、具有原子级工程单层桥接层的 0.75 晶胞厚六方 LuFeO3 (h-LuFeO3) 薄膜中，非本征铁电性具有未降低的居里温度。我们的结果证明了非本征铁电性不存在临界厚度，并提供了一种通过稳定其主要序参量来制造超薄非本征铁电体的方法。
引用
@article{arxiv.2503.06214,
title = {Improper Ferroelectricity at the Monolayer Limit},
author = {Yilin Evan Li and Harikrishnan KP and Haidong Lu and Rachel A. Steinhardt and Megan E. Holtz and Mario Brützam and Matthew M. Dykes and Elke Arenholz and Sankalpa Hazra and Adriana LaVopa and Xiaoxi Huang and Wenwen Zhao and Piush Behera and Maya Ramesh and Evan Krysko and Venkatraman Gopalan and Ramamoorthy Ramesh and Craig J. Fennie and Robert J. Cava and Christo Guguschev and Alexei Gruverman and David A. Muller and Darrell G. Schlom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06214},
year = {2025}
}