При разработке тонких пленок для таких устройств исследователи полагали, что контакт с обычно используемыми оксидными электродами ограничивает образование FCD. Однако группа исследователей в Китае показала обратное. О результатах сообщается на этой неделе в виде титульной статьи в Applied Physics Letters от AIP Publishing.
Сегнетоэлектрические материалы обычно разрабатываются и исследуются в виде тонких пленок, иногда всего в несколько нанометров. В результате исследователи начали обнаруживать многочисленные доменные структуры и уникальные физические свойства, которыми обладают эти сегнетоэлектрики, такие как образование скирмионов и FCD, которые могут принести пользу электронным устройствам следующего поколения. Однако из-за такой тонкости пленки их взаимодействие с электродами неизбежно.
«Обычно считалось, что оксидные электроды дестабилизируют домены, закрывающие поток. Однако наша работа показала, что это уже не так, когда верхний и нижний электроды симметричны, что имеет физический смысл», — сказал Иньлянь Чжу, профессор Институт исследований металлов Китайской академии наук и соавтор статьи.Чжу и его коллеги использовали два типа оксидных электродов: один на основе рутената стронция, другой на основе манганита лантана-стронция, выбранных в качестве оксидных электродов из-за их схожих структур перовскита, которые хорошо работают при послойном росте пленки. Они изучили, как эти электроды влияют на формирование FCD в тонких пленках на основе перовскита PbTiO3 (PTO), нанесенных на подложки из оксида гадолиния и скандия (GSO).
Предыдущие исследования исследовательской группы показали, что домены, замыкающие поток, могут быть стабилизированы в напряженных сегнетоэлектрических пленках, в которых деформация играет критическую роль в формировании доменов, закрывающих поток, таких как многослойные системы PTO / титанат стронция, выращенные на основе GSO (в частности, GdScO3) подложки.Основываясь на своих предыдущих исследованиях, исследователи, следовательно, ожидали, что подобное явление может также происходить в системах отбора мощности / электродов. Затем они вырастили пленки PTO, помещенные между симметричными оксидными электродами на подложках GSO, с использованием импульсного лазерного осаждения.
Они обнаружили, что периодические массивы FCD могут быть стабилизированы в пленках PTO, когда верхний и нижний электроды симметричны, в то время как области переменного тока появляются, когда они накладывают асимметричные электроды.«Мы успешно выращивали тонкие сегнетоэлектрические пленки с симметричными оксидными электродами, в которых явно существуют домены, замыкающие поток, и их периодические массивы», — сказал Чжу. «Наша работа проливает свет на понимание природы доменов, замыкающих поток, в сегнетоэлектриках.
Мы ожидаем, что она откроет возможности для исследования эволюции этих структур во внешних электрических полях».