SrTiO$_3$ 薄膜中应变诱导的室温铁电性
材料科学
2021-01-07 v1
摘要
复杂氧化物异质外延的进展凸显了利用晶格失配应变工程调控薄膜异质结构中铁电性的巨大潜力。然而,该方法缺乏产生大而连续可变应变状态的能力,从而限制了设计和调控所需铁电薄膜特性的潜力。在此,我们通过将自支撑氧化物薄膜层压到可拉伸聚合物衬底上,观察并探索了 SrTiO 中动态应变诱导的铁电性。利用扫描探针显微镜、光学二次谐波产生测量和原子尺度建模的组合,我们证明了 SrTiO 在 2.0% 单轴拉伸应变下具有稳健的室温铁电性,其佐证为显著的 180{\deg} 铁电畴特征以及外推转变温度 400 K。我们的工作揭示了利用氧化物薄膜在环境友好的无铅氧化物中创造和增强铁电性的巨大潜力,其在从非易失性存储器到微波电子学等应用中前景广阔。
引用
@article{arxiv.2005.09101,
title = {Strain-Induced Room-Temperature Ferroelectricity in SrTiO$_3$ Membranes},
author = {Ruijuan Xu and Jiawei Huang and Edward S. Barnard and Seung Sae Hong and Prastuti Singh and Ed K. Wong and Thies Jansen and Varun Harbola and Jun Xiao and Bai Yang Wang and Sam Crossley and Di Lu and Shi Liu and Harold Y. Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09101},
year = {2021}
}