名义上静默的 BiFeO3 畴壁中出乎意料的巨大微波电导率
材料科学
2020-01-07 v1
摘要
近年来，基于铁电畴壁（DWs）的纳米电子器件，如存储器、晶体管和整流器，已被演示。另一方面，实用的高速电子学通常要求吉赫兹（GHz）频段的操作频率，此时偶极振荡效应很重要。在本工作中，在某些 BiFeO3 畴壁中观察到出乎意料的约 103 S/m 量级的巨大 GHz 电导率，这约为相同畴壁中载流子诱导的直流导电率的 100,000 倍。令人惊讶的是，畴壁的名义构型排除了在垂直于表面的激励电场下的交流传导。理论分析表明，倾斜畴壁在薄膜表面附近受到非对称应力，而对照样品中的垂直畴壁则没有。由此产生的不平衡极化分布可耦合到面外微波场并诱导功率耗散，这由相场建模所证实。由于移动载流子传导与束缚电荷振荡对交流导电率的贡献在微波电路中是等价的，对局域结构动力学的研究可能为实施用于射频应用的畴壁纳米器件开辟新途径。
引用
@article{arxiv.2001.01483,
title = {Unexpected Giant Microwave Conductivity in a Nominally Silent BiFeO3 Domain Wall},
author = {Yen-Lin Huang and Lu Zheng and Peng Chen and Xiaoxing Cheng and Shang-Lin Hsu and Tiannan Yang and Xiaoyu Wu and Louis Ponet and Ramamoorthy Ramesh and Long-Qing Chen and Sergey Artyukhin and Ying-Hao Chu and Keji Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01483},
year = {2020}
}