清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Mapping of the full polarization switching pathways for HfO 2 and its implications

铁电性 极化(电化学) 材料科学 算法 化学 计算机科学 物理化学 电介质 光电子学
作者
Qi Hu,Shuning Lv,Hsiaoyi Tsai,Yufeng Xue,Xixiang Jing,Fanrong Lin,Chuan‐Jia Tong,Tengfei Cao,Gilberto Teobaldi,Limin Liu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:122 (7)
标识
DOI:10.1073/pnas.2419685122
摘要

The discovery of ferroelectric phases in HfO 2 offers insights into ferroelectricity. Its unique fluorite structure and complex polarization switching pathways exhibit distinct characteristics, challenging conventional analysis methods. Combining group theory and first-principles calculations, we identify numerous unconventional electric polarization switching pathways in HfO 2 with energy barriers of 0.32 to 0.57 eV as a function of the different shift in the suboxygen lattices. In total, we identify 47 switching pathways for the orthorhombic phase, corresponding to the left cosets of the F m 3 ¯ m group with P c a 2 1 group. Contrary to the conception that the tetracoordinated oxygen (O IV ) layers are inactive, our result demonstrates that both the tricoordinated oxygen (O III ) and O IV can be displaced, leading to polarization switching along any axial direction. The multiple switching pathways in HfO 2 result in both 180° polarization reversal and the formation of 90° domains observed experimentally. Calculations show that specific switching pathways depend on the orientation of the applied electric field relative to the HfO 2 growth surface. This allows HfO 2 to automatically adjust the in-plane polarization direction under an out-of-plane electric field, thereby maximizing the out-of-plane component and contributing to the wake-up process. These findings redefine the roles of O III and O IV layers, clarify unconventional switching pathways, and enhance our understanding of electric field response mechanisms, wake-up, and fatigue in ferroelectrics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Juvianne发布了新的文献求助30
19秒前
花花完成签到 ,获得积分10
20秒前
王饱饱完成签到 ,获得积分10
21秒前
夜话风陵杜完成签到 ,获得积分0
21秒前
29秒前
海阔天空完成签到 ,获得积分10
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
Rebeccaiscute完成签到 ,获得积分10
37秒前
Xzx1995完成签到 ,获得积分10
43秒前
外向的妍完成签到,获得积分10
45秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
48秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
48秒前
punyunyung发布了新的文献求助10
57秒前
58秒前
jiyuan完成签到,获得积分10
1分钟前
Joy发布了新的文献求助10
1分钟前
佳期如梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
1分钟前
潇洒的语蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
keke发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
胖小羊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分0
1分钟前
毛毛弟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文艺水风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
andre20完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萝卜Eating发布了新的文献求助30
1分钟前
神经蛙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
punyunyung完成签到,获得积分10
1分钟前
spc68应助黎明先生采纳,获得10
1分钟前
AM发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
淡如菊发布了新的文献求助10
1分钟前
Akim应助AM采纳,获得10
1分钟前
丢星完成签到 ,获得积分10
2分钟前
helen李完成签到 ,获得积分10
2分钟前
朴素海亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
淡如菊完成签到,获得积分10
2分钟前
似乎一场梦完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Terminologia Embryologica 500
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5612035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4696186
关于积分的说明 14890583
捐赠科研通 4731071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546115
邀请新用户注册赠送积分活动 1510425
关于科研通互助平台的介绍 1473310