HfO$_2$ 中带电氧空位促进的结构多晶型动力学
材料科学
2023-03-03 v3 计算物理
摘要
氧空位等缺陷被广泛认为对基于 HfO2 的器件性能至关重要，然而各种奇异效应（如唤醒和流体印迹）背后的原子机制仍不清楚。在此，在晶格模态匹配准则的指导下，我们利用基于第一性原理的可变元胞微动弹性带技术绘制最小能量路径，系统研究了中性和带正电氧空位影响下铪石不同多晶型之间的相变。我们发现带正电的氧空位能够通过瞬态高能四方相和极性 相的极端载流子惰性铁电性，在动力学上大幅促进各种非极性相到极性相的转变。结构多晶型动力学与氧空位电荷态之间的复杂耦合，对基于 HfO 的薄膜中铁电性的起源以及唤醒、流体印迹和惯性开关具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2204.09374,
title = {Structural Polymorphism Kinetics Promoted by Charged Oxygen Vacancies in HfO$_2$},
author = {Liyang Ma and Shi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09374},
year = {2023}
}