Depolarization fields in thin ferroelectric films

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作者
R. R. Mehta,B. D. Silverman,J. T. Jacobs
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:44 (8): 3379-3385 被引量:444
标识
DOI:10.1063/1.1662770
摘要

A mechanism is proposed to explain depolarization phenomena that have been observed in thin ferroelectric films and related multilayer devices. It is shown that, for a short-circuited electrode-ferroelectric structure, incomplete compensation of the ferroelectric polarization charge results when the center of gravity of this charge and the free compensation charge are not coincident. Depolarization fields in the ferroelectric arising from such incomplete compensations are estimated. A simple switching calculation shows such fields to be of sufficient strength to account for the initial polarization decay rate observed in Pb0.92Bi0.07La0.01 (Fe0.405Nb0.325Zr0.27)O3 films. The results of measurements involving changes in film thickness, electron concentration in the electrodes, and contact materials will be discussed and shown to be consistent with the mechanism proposed.
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