Stability of ferroelectric bubble domains

材料科学 铁电性 气泡 凝聚态物理 纳米尺度 外延 极化(电化学) 电场 纳米技术 光电子学 电介质 物理 机械 物理化学 化学 量子力学 图层(电子)
作者
Vivasha Govinden,Suyash Rijal,Qi Zhang,Yousra Nahas,L. Bellaïche,V. Nagarajan,Sergei Prokhorenko
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:7 (1) 被引量:9
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.7.l011401
摘要

Nanoscale ferroelectric topologies such as vortices, antivortices, bubble patterns, etc., are stabilized in thin films by a delicate balance of both mechanical and electrical boundary conditions. A systematic understanding of the phase stability of bubble domains, particularly when the above factors act simultaneously, remains elusive. Here we present first-principle-based simulations in combination with scanning probe microscopy of ultrathin epitaxial (001) $\mathrm{Pb}{\mathrm{Zr}}_{0.4}{\mathrm{Ti}}_{0.6}{\mathrm{O}}_{3}$ heterostructures to address this gap. The simulations predict that as-grown labyrinthine domains will transform to bubbles under combinations of reduced film thickness, increased mechanical pressure, and/or improved electrical screening. These topological transitions are explained by a common fundamental mechanism. Namely, we argue that, independently of the nature of the driving force, the evolution of the domain morphology allows the system to conserve its original residual depolarization field. Thereby, the latter remains pinned to a value determined by an external or built-in electric bias. To verify our predictions, we then exploit tomographic atomic force microscopy to achieve the concurrent effect of reducing film thickness and increased mechanical stimulus. The results provide a systematic understanding of phase stability and demonstrate controlled manipulation of nanoscale ferroelectric bubble domains.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
果汁豆浆发布了新的文献求助10
1秒前
小欣写写写完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助医学牲采纳,获得10
1秒前
zzw发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国应助朴实的幻灵采纳,获得10
2秒前
PJ发布了新的文献求助10
2秒前
高高孤风完成签到,获得积分20
2秒前
ffffffff发布了新的文献求助10
2秒前
xuejiajia发布了新的文献求助30
3秒前
小怪兽完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
zzzzzzz完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
ffffffff完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
梦桃发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
威武从霜发布了新的文献求助10
11秒前
shao应助宇文沛岚采纳,获得20
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
echo发布了新的文献求助10
12秒前
掌灯师发布了新的文献求助150
12秒前
12秒前
打打应助ysw采纳,获得10
12秒前
xzx发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
学术蟑螂完成签到,获得积分10
14秒前
qinqiny完成签到 ,获得积分10
14秒前
华仔应助猪猪侠采纳,获得10
15秒前
小蘑菇应助姐姐采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
PJ完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3952150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3497645
关于积分的说明 11088172
捐赠科研通 3228209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784718
邀请新用户注册赠送积分活动 868855
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801281