间接却高效：激光激发电子可驱动铁电材料中的超快极化翻转
材料科学
2019-06-11 v1 光学
摘要
为提高下一代铁电（FE）电子器件的效率，需要新的控制铁电极化翻转的技术。虽然此前大多数研究试图通过声子激发来诱导极化翻转，但这些实验技术需要复杂且昂贵的太赫兹源，且未完全成功。在此，我们提出一种通过激光调控底层动力学势能面来快速高效翻转FE极化的新机制。利用含时密度泛函计算，我们观察到BaTiO3中FE极化在200 fs内的超快翻转。激光脉冲可诱导电荷密度重分布，削弱原始FE电荷序。该激发产生可取且高度定向的离子力，其方向始终与原始FE位移相反。我们的新机制利用现有800 nm实验激光源产生的光脉冲即可实现FE极化的可逆翻转。
引用
@article{arxiv.1906.03283,
title = {Indirect but Efficient: Laser-Excited Electrons Can Drive Ultrafast Polarization Switching in Ferroelectric Materials},
author = {Chao Lian and Zulfikhar A. Ali and Hyuna Kwon and Bryan M. Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.03283},
year = {2019}
}