清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Mechanical switching of ferroelectric domains beyond flexoelectricity

挠曲电 铁电性 材料科学 涟漪 凝聚态物理 偶极子 磁滞 电压 电介质 物理 光电子学 量子力学
作者
Weijin Chen,Jianyi Liu,Lele Ma,Linjie Liu,Gelei Jiang,Yue Zheng
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier BV]
卷期号:111: 43-66 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2017.10.011
摘要

The resurgence of interest in flexoelectricity has prompted discussions on the feasibility of switching ferroelectric domains 'non-electrically'. In this work, we perform three-dimensional thermodynamic simulations in combination with ab initio calculations and effective Hamiltonian simulations to demonstrate the great effects of surface screening and surface bonding on ferroelectric domain switching triggered by local tip loading. A three-dimensional simulation scheme has been developed to capture the tip-induced domain switching behavior in ferroelectric thin films by adequately taking into account the surface screening effect and surface bonding effect of the ferroelectric film, as well as the finite elastic stiffness of the substrate and the electrode layers. The major findings are as follows. (i) Compared with flexoelectricity, surface effects can be overwhelming and lead to much more efficient mechanical switching caused by tip loading. (ii) The surface-assisted mechanical switching can be bi-directional without the necessity of reversing strain gradients. (iii) A mode transition from local to propagating domain switching occurs when the screening below a critical value. A ripple effect of domain switching appears with the formation of concentric loop domains. (iv) The ripple effect can lead to 'domain interference' and a deterministic writing of confined loop domain patterns by local excitations. Our study reveals the hidden switching mechanisms of ferroelectric domains and the possible roles of surface in mechanical switching. The ripple effect of domain switching, which is believed to be general in dipole systems, broadens our current knowledge of domain engineering.

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
memo完成签到 ,获得积分10
7秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
21秒前
自信不平完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
27秒前
39秒前
一个爱打乒乓球的彪完成签到 ,获得积分10
46秒前
温暖的忆霜完成签到,获得积分10
47秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得30
48秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得20
48秒前
坚定谷蕊完成签到,获得积分10
51秒前
Tree_QD完成签到 ,获得积分10
54秒前
59秒前
1分钟前
隐形曼青的应助被靓丽的海亦采纳,获得10
1分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
岳晓燕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自然大侠完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
wilson发布了新的文献求助10
1分钟前
Mia233完成签到 ,获得积分10
1分钟前
怕黑的驳完成签到,获得积分10
1分钟前
lzm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
1分钟前
潘fujun完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄乐丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
李健的小迷弟的应助被wilson采纳,获得10
1分钟前
布吉岛呀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
Yoeyvol发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
糟糕的访波完成签到,获得积分10
2分钟前
mingming1028发布了新的文献求助10
2分钟前
淡定的板栗完成签到,获得积分10
2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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7893904
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403790
关于积分的说明 20859319
捐赠科研通 7497212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358908
关于科研通互助平台的介绍 2497260
邀请新用户注册赠送积分活动 2388025