堆叠工程铁电体中铁电序的超快开关动力学
材料科学
2023-01-02 v1
摘要
近来发现的范德瓦耳斯双层铁电性为提升器件性能提供了一条非常规途径。开关场与速度等关键参数取决于畴壁(DWs)的静态与动态性质。在此，我们从第一性原理出发理论探究堆叠工程铁电体中的织构性质。采用机器学习势模型，我们给出了氮化硼双层中堆叠畴壁与莫尔(Moiré)结构的大规模原子模拟结果。我们预测，稳定铁电态的开关势垒与面内晶格畸变之间的竞争导致畴壁宽度约为十纳米量级。畴壁运动使单畴的临界铁电开关场降低两个数量级，而高畴壁速度允许在皮秒时间尺度上实现畴开关。相较于传统铁电体(或铁磁体)的优越性能或可促成超快且节能的非易失性存储器。通过将双层扭转成堆叠莫尔结构，铁电体转变为超顺电体，因为畴壁在超低电场下即可运动。
引用
@article{arxiv.2212.14203,
title = {Ultrafast switching dynamics of the ferroelectric order in stacking-engineered ferroelectrics},
author = {Ri He and Bingwen Zhang and Hua Wang and Lei Li and Tang Ping and Gerrit Bauer and Zhicheng Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14203},
year = {2023}
}