铁电体老化的空间电荷机制：一个精确可解的二维模型

一种由局部退极化场触发的点缺陷迁移机制被证明可以解释受主掺杂铁电体老化中一些仍无法解释的特征。对二维畴构型内耦合的带电缺陷输运与静电场弛豫的漂移-扩散模型进行了数值和解析处理。给出了约 1 kV/mm 的内建偏置场的数值结果，该偏置场在远低于 1 mol% 的掺杂浓度下趋于饱和；这一事实在实验上早已为人所知但至今仍未得到解释。对于较高的缺陷浓度，在漂移近似下推导了模型方程的闭合解以及内建偏置场的显式公式，揭示了老化的合理的时间、温度和浓度依赖关系。将结果与由缺陷偶极子取向重排机制所得的结果进行了比较。