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
木木完成签到,获得积分10
刚刚
魔幻的莫茗完成签到 ,获得积分10
1秒前
左老鼠发布了新的文献求助10
2秒前
尹振家完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
15发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
一葵完成签到 ,获得积分10
4秒前
大哥爱发文章完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
高雅晴发布了新的文献求助10
5秒前
水濑心源完成签到,获得积分10
6秒前
小小花发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
12332145678发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
渡边曜发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
10秒前
研友_VZG7GZ应助Conccuc采纳,获得10
10秒前
yan122完成签到,获得积分20
11秒前
Garlic发布了新的文献求助10
12秒前
dd发布了新的文献求助10
13秒前
高翔应助15采纳,获得30
14秒前
yan122发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.2应助15采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
xxxkk发布了新的文献求助10
16秒前
博客语法完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
雪霁完成签到,获得积分10
19秒前
噜噜噜完成签到 ,获得积分10
20秒前
太叔开山发布了新的文献求助10
20秒前
雨无意发布了新的文献求助10
20秒前
Brad发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
weber发布了新的文献求助30
22秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7570042
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9150109
关于积分的说明 19569257
捐赠科研通 7155687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263810
关于科研通互助平台的介绍 2429260
邀请新用户注册赠送积分活动 2253842