R2D2——定量描述铁电 LiNbO$_3$ 中畴壁导电性的等效电路模型
材料科学
2024-02-08 v2 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
铁电畴壁（DW）导电性（DWC）可归因于两种独立机制：(a) 电荷载流子跨过在（金属-）电极-DW 结处形成的肖特基势垒的注入/弹出，以及 (b) 这些电荷载流子沿 DW 的输运。在可变温度下从 LiNbO（LNO）DW 记录得到的电流-电压（IU）特性，能够清晰区分这两类贡献。实际上，它们使我们在此可直接量化上述机制 (a) 与 (b) 相关的物理参数。这些参数例如有：DW 的电阻、饱和电流、理想因子，以及电极/DW 结的肖特基势垒高度。此外，还可提取启动沿 DW 热激活电子输运所需的激活能。另外，我们表明，基于双二极管/双电阻等效电路模型（即 R2D2 模型）这一适配的半导体图像，LNO DW 上的电子输运可被优雅地审视与解释。最后，我们将 R2D2 模型拟合至 z 切 LNO 体 DW、同样拟合至 z 切薄膜 LNO DW，以及文献中报道的 x 切 DW 的 DWC 数据，以此检验了 R2D2 模型的普适性。
引用
@article{arxiv.2307.10322,
title = {R2D2 -- An equivalent-circuit model that quantitatively describes domain wall conductivity in ferroelectric LiNbO$_3$},
author = {Manuel Zahn and Elke Beyreuther and Iuliia Kiseleva and Ahmed Samir Lotfy and Conor J. McCluskey and Jesi R. Maguire and Ahmet Suna and Michael Rüsing and J. Marty Gregg and Lukas M. Eng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10322},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 7 figures; with included supporting information (6 pages, 4 figures)