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
Allonz应助Tin采纳,获得10
刚刚
碧蓝梦容发布了新的文献求助10
1秒前
万能图书馆应助lina采纳,获得10
1秒前
在水一方应助maosq采纳,获得10
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
Yuxi发布了新的文献求助10
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei应助英勇的书本采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
雁回发布了新的文献求助10
3秒前
LAVINE完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
科目三应助sen采纳,获得10
4秒前
sjh完成签到,获得积分10
4秒前
红红完成签到,获得积分10
4秒前
Qiaoqiao发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
糊涂的汽车完成签到,获得积分10
6秒前
Twonej应助蔡蔡采纳,获得30
7秒前
yangyaxin关注了科研通微信公众号
7秒前
童紫槐完成签到,获得积分10
9秒前
bkagyin应助sjh采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助sjh采纳,获得10
9秒前
9秒前
shirly发布了新的文献求助10
10秒前
lllllll发布了新的文献求助10
10秒前
蒋复天完成签到,获得积分10
11秒前
困困六完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
shine完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
Kaleem发布了新的文献求助10
15秒前
情怀应助Carrie采纳,获得10
15秒前
柴桑青木完成签到,获得积分0
15秒前
cj326发布了新的文献求助10
16秒前
搜集达人应助chu采纳,获得10
16秒前
16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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040568
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777009
关于积分的说明 16231248
捐赠科研通 5186669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775483
邀请新用户注册赠送积分活动 1758574
关于科研通互助平台的介绍 1642194