Experimental Band Structure of Pb(Zr,Ti)O3: Mechanism of Ferroelectric Stabilization

材料科学 X射线光电子能谱 铁电性 角分辨光电子能谱 兴奋剂 极化(电化学) 凝聚态物理 电子能带结构 带隙 费米能级 薄膜 电子结构 电子 纳米技术 光电子学 核磁共振 电介质 化学 物理 物理化学 量子力学
作者
Dana Georgeta Popescu,Marius-Adrian Husanu,Procopios Constantinou,Lucian Dragoş Filip,Lucian Trupină,Cristina Ioana Bucur,Iuliana Pasuk,Cristina Chirilă,Luminiţa Hrib,Viorica Stancu,L. Pintilie,Thorsten Schmitt,Cristian M. Teodorescu,Vladimir N. Strocov
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:10 (6) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/advs.202205476
摘要

Abstract Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT) is the most common ferroelectric (FE) material widely used in solid‐state technology. Despite intense studies of PZT over decades, its intrinsic band structure, electron energy depending on 3D momentum k, is still unknown. Here, Pb(Zr 0.2 Ti 0.8 )O 3 using soft‐X‐ray angle‐resolved photoelectron spectroscopy (ARPES) is explored. The enhanced photoelectron escape depth in this photon energy range allows sharp intrinsic definition of the out‐of‐plane momentum k and thereby of the full 3D band structure. Furthermore, the problem of sample charging due to the inherently insulating nature of PZT is solved by using thin‐film PZT samples, where a thickness‐induced self‐doping results in their heavy doping. For the first time, the soft‐X‐ray ARPES experiments deliver the intrinsic 3D band structure of PZT as well as the FE‐polarization dependent electrostatic potential profile across the PZT film deposited on SrTiO 3 and La x SrMn 1− x O 3 substrates. The negative charges near the surface, required to stabilize the FE state pointing away from the sample (P+), are identified as oxygen vacancies creating localized in‐gap states below the Fermi energy. For the opposite polarization state (P−), the positive charges near the surface are identified as cation vacancies resulting from non‐ideal stoichiometry of the PZT film as deduced from quantitative XPS measurements.

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
顺利中发布了新的文献求助10
1秒前
李健的小迷弟应助董羽佳采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
无花果应助我ppp采纳,获得10
2秒前
2秒前
guojingjing发布了新的文献求助150
2秒前
王添赟完成签到,获得积分10
3秒前
呜呼呼发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
JamesPei应助yyy采纳,获得10
9秒前
10秒前
bkagyin应助爱吃车厘子采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助柠宁采纳,获得10
12秒前
12秒前
Rui完成签到,获得积分10
14秒前
Jasper应助孙孙孙啊采纳,获得10
14秒前
14秒前
李妍庆完成签到,获得积分10
14秒前
无心的紫山完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
zhj发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Rui发布了新的文献求助10
17秒前
dinnas发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
务实的如冬完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI6.1应助顺利中采纳,获得10
20秒前
sen123完成签到,获得积分10
21秒前
温暖幻桃发布了新的文献求助10
22秒前
cc完成签到,获得积分10
22秒前
李妍庆发布了新的文献求助10
22秒前
vc应助开心采纳,获得10
24秒前
24秒前
董羽佳发布了新的文献求助10
24秒前
周享发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
yyy完成签到,获得积分10
27秒前
在水一方应助天天采纳,获得10
28秒前
28秒前
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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246364
关于积分的说明 17536707
捐赠科研通 5486740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895867
邀请新用户注册赠送积分活动 1872323
关于科研通互助平台的介绍 1711877