多晶BiFeO3薄膜疲劳过程中带电缺陷的微观结构演化
材料科学
2014-12-09 v1
摘要
过去几十年间，铁电体的疲劳失效得到了广泛研究。大多数关于铁电疲劳机制的讨论建立在“带电缺陷变化的假设”之上，然而这很少得到实验观察的证实。本文结合复阻抗谱技术、压电响应力显微镜和第一性原理理论，研究了BiFeO3薄膜在电循环过程中带电缺陷的微观演化和重新分布。在疲劳过程中识别出了氧空位(VO)序的动态形成与熔融行为。研究揭示，孤立的VO倾向于沿晶界自有序排列，形成平面取向结构，从而阻碍畴反转。在进一步的电循环中，空位团簇内VO的迁移具有较低的能垒(~0.2 eV)，并促进了掺入高浓度VO的近电极层的形成。宏观疲劳与带电缺陷微观演化之间的相互作用清楚地表明了有序VO团簇在BiFeO3薄膜疲劳失效中的作用。
引用
@article{arxiv.1412.2313,
title = {Microstructural Evolution of Charged Defects in the Fatigue Process of Polycrystalline BiFeO3 Thin Films},
author = {Qingqing Ke and Amit Kumar and Xiaojie Lou and Yuan Ping Feng and Kaiyang Zeng and Yongqing Cai and John Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.2313},
year = {2014}
}