压缩应变外延 BiFeO3 中的纳秒级相变动力学
材料科学
2015-11-02 v1
摘要
高度应变的 BiFeO3 (BFO) 薄膜在纳秒时长外加电场脉冲作用下在具有不同结构和性质的相之间发生转变。时间分辨同步辐射 X 射线微衍射表明，相间的稳态转变伴随着一个动力学组分，该组分在撤去场后逆转。稳态测量显示，生长在 LaAlO3 衬底上的 BFO 薄膜约 20% 的体积可通过幅度高达 2 MV/cm 的电场脉冲在类菱方相与类四方相之间可重复地转变。一个瞬态组分，其中转变在电场脉冲结束后逆转，可使 BFO 层相似比例发生转变，且发生在受薄膜电容充电时间常数限制的快速时间尺度上。类四方相的压电膨胀导致高达 0.1% 的应变，该相压电系数的下限为 10 pm/V。密度泛函理论计算揭示了相变机制的见解，表明施加此量级的瞬态应变有利于从类菱方相向类四方相的转变。
引用
@article{arxiv.1510.09201,
title = {Nanosecond Phase Transition Dynamics in Compressively Strained Epitaxial BiFeO3},
author = {Margaret P. Cosgriff and Pice Chen and Sung Su Lee and Hyeon Jun Lee and Lukasz Kuna and Krishna C. Pitike and Lydie Louis and William D. Parker and Hiroo Tajiri and Serge M. Nakhmanson and Ji Young Jo and Zuhuang Chen and Lang Chen and Paul G. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.09201},
year = {2015}
}