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
爱科研的ZZJ完成签到 ,获得积分10
7秒前
506407完成签到,获得积分10
9秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分0
11秒前
张婧完成签到,获得积分10
12秒前
辛勤笑珊完成签到,获得积分10
12秒前
山下梅子酒完成签到,获得积分10
12秒前
Cliche完成签到,获得积分10
13秒前
苹果老太完成签到,获得积分10
13秒前
ada阿达完成签到,获得积分10
13秒前
端庄的饼干完成签到,获得积分10
13秒前
GentleFade完成签到,获得积分10
14秒前
靓丽翠琴完成签到,获得积分10
14秒前
李舟缘完成签到,获得积分10
14秒前
鲤鱼坤完成签到,获得积分10
15秒前
tomf完成签到,获得积分0
17秒前
Langran完成签到 ,获得积分10
18秒前
梦回唐朝完成签到 ,获得积分10
19秒前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
19秒前
开心的灭龙完成签到,获得积分10
20秒前
免疫小白完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
悟空完成签到,获得积分10
26秒前
呆橘完成签到 ,获得积分10
27秒前
慧慧34完成签到 ,获得积分10
27秒前
微笑的巧蕊完成签到 ,获得积分10
28秒前
2150号发布了新的文献求助10
33秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
38秒前
AidenZhang完成签到 ,获得积分10
47秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
49秒前
开心一夏完成签到 ,获得积分10
50秒前
御剑风形完成签到 ,获得积分10
50秒前
一丝琪完成签到 ,获得积分10
54秒前
风想随心完成签到,获得积分10
55秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
56秒前
鲤鱼小蕾完成签到 ,获得积分10
58秒前
睡不醒的Sean完成签到 ,获得积分10
59秒前
文献博士完成签到 ,获得积分10
1分钟前
两句话完成签到,获得积分10
1分钟前
吃鲨鱼的小虾米完成签到,获得积分10
1分钟前
飞快的一曲完成签到,获得积分10
1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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532205
关于积分的说明 21593471
捐赠科研通 7711556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418007
关于科研通互助平台的介绍 2543700
邀请新用户注册赠送积分活动 2459182