应变诱导的自由的铁电氧化物薄膜中极化旋转
材料科学
2025-04-15 v1
摘要
自由铁电薄膜已成为应变工程的多功能工具，使我们能够探索超越传统异质素应变的铁电性质。所得铁电域图案源于局部尺度上几种效应的平衡，这些效应发挥关键作用，即与应变相关的压电性以及由应变梯度产生的弯曲电性。要加权给定薄膜几何形状下这些效应的各自贡献，必须针对铁电极化图景对应变轮廓进行映射，这是一种必要步骤，以允许对后者进行受控调制。在本研究中，我们检查了折叠类结构中 Pb(Zr,Ti)O3 薄膜受弯曲应变的作用，观察到在折痕尖端从垂直于平面向平面内侧的极化旋转。结合压电响应显微镜、拉曼光谱和扫描透射电子显微镜，我们映射了铁电极化方向相对于薄膜高度轮廓的方向，并讨论了应变和应变梯度在这种典型折叠几何形状下的贡献。我们的发现提供了关于应变调制极化配置的新见解，并强调了纳米尺度应变效应用于在自由薄膜中调节功能性质的重要性。
引用
@article{arxiv.2504.09244,
title = {Strain-induced polarization rotation in freestanding ferroelectric oxide membranes},
author = {Alban Degezelle and Razvan Burcea and Pascale Gemeiner and Maxime Vallet and Brahim Dkhil and Stéphane Fusil and Vincent Garcia and Sylvia Matzen and Philippe Lecoeur and Thomas Maroutian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09244},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 14 figures, including Supporting Information