铁电超晶格中畴变导致的可恢复大电致应变（英文）

作者：蒋哲鑫; 王杰^*

来源：Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2021, 38(01): 75-83.

DOI：10.16356/j.1005-1120.2021.01.007

• 大电致应变
• 铁电超晶格
• 畴切换
• 可恢复畴

铁电超晶格由于其独特的机电耦合特性而得到了广泛的研究。在不同的双轴错配应变下,铁电超晶格表现出不同的畴结构和机电耦合特性。本文采用三维相场模型研究了不同双轴错配应变下PbTiO3/SrTiO3(PTO/STO)超晶格的畴演化和机电性能。相场模拟结果表明,外加电场作用下铁电超晶格在堆叠方向上表现出较大的电致应变。在较大的错配压应变下,厚度为4 nm的铁电层中会出现涡旋畴。在外加大电场作用下,涡旋畴变为稳定的c畴,去除电场后c畴依旧保持。当错配压应变逐渐减小时,无外电场下的初始涡旋畴会变为波浪畴或a1/a2畴。此时,大电场作用下完全极化后的c畴在电场变小后会转变为对角线方向畴或a/c畴。此外,当对超晶格施加双轴拉应变时,铁电畴能够翻转回初始的a1/a2类孪晶畴结构,从而产生可恢复的大电致应变。本文研究提供了获得可恢复大电致应变的有效途径。

• 单位
  航天学院; 浙江大学