Издателям
Вышедшие номера
Основное состояние и свойства сегнетоэлектрических сверхрешеток на основе кристаллов семейства перовскита
Лебедев А.И.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: swan@scon155.phys.msu.ru
Поступила в редакцию: 25 ноября 2009 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2010 г.

Из первых принципов методом функционала плотности с использованием критериев устойчивости структур относительно акустических и оптических искажений найдена кристаллическая структура основного состояния десяти свободно подвешенных сегнетоэлектрических сверхрешеток на основе кристаллов со структурой перовскита (BaTiO3/SrTiO3, PbTiO3/SrTiO3, PbTiO3/PbZrO3, SrZrO3/SrTiO3, PbZrO3/BaZrO3, BaTiO3/BaZrO3, PbTiO3/BaTiO3, BaTiO3/CaTiO3, KNbO3/KTaO3 и KNbO3/NaNbO3). Показано, что основным состоянием во всех рассмотренных сверхрешетках является сегнетоэлектрическая фаза. Обнаружено, что вектор поляризации имеет тенденцию к наклону в плоскость слоев сверхрешетки, что позволяет уменьшить электростатическую и упругую энергию в сверхрешетках, состоящих из материалов с различными сегнетоэлектрическими свойствами. Показана важность учета структурных искажений, связанных с неустойчивыми фононами на границе зоны Бриллюэна, которые в ряде случаев приводят к существенным изменениям сегнетоэлектрических и диэлектрических свойств сверхрешеток. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект N 08-02-01436).
  • А.И. Лебедев. ФТТ 51, 341 (2009)
  • А.И. Лебедев. ФТТ 51, 757 (2009)
  • А.И. Лебедев. ФТТ 51, 2190 (2009)
  • H. Tabata, H. Tanaka, T. Kawai. Appl. Phys. Lett. 65, 1970 (1994)
  • B.D. Qu, M. Evstigneev, D.J. Johnson, R.H. Prince. Appl. Phys. Lett. 72, 1394 (1998)
  • T. Zhao, Z.-H. Chen, F. Chen, W.-S. Shi, H.-B. Lu, G.-Z. Yang. Phys. Rev. B 60, 1697 (1999)
  • T. Shimuta, O. Nakagawara, T. Makino, S. Arai, H. Tabata, T. Kawai. J. Appl. Phys. 91, 2290 (2002)
  • A.Q. Jiang, J.F. Scott, H. Lu, Z. Chen. J. Appl. Phys. 93, 1180 (2003)
  • S. Rios, A. Ruediger, A.Q. Jiang, J.F. Scott, H. Lu, Z. Chen. J. Phys.: Cond. Matter 15, L 305 (2003)
  • J.B. Neaton, K.M. Rabe. Appl. Phys. Lett. 82, 1586 (2003)
  • L. Kim, D. Jung, J. Kim, Y.S. Kim, J. Lee. Appl. Phys. Lett. 82, 2118 (2003)
  • K. Johnston, X. Huang, J.B. Neaton, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 71, 100 103 (2005)
  • J. Lee, L. Kim, J. Kim, D. Jung, U.V. Waghmare. J. Appl. Phys. 100, 051 613 (2006)
  • B. Strukov, S. Davitadze, V. Lemanov, S. Shulman, Y. Uesu, S. Asanuma, D. Schlom, A. Soukiassian. Ferroelectrics 370, 57 (2008)
  • T. Harigai, S.-M. Nam, H. Kakemoto, S. Wada, K. Saito, T. Tsurumi. Thin Solid Films 509, 13 (2006)
  • J.H. Lee, J. Yu, U.V. Waghmare. J. Appl. Phys. 105, 016 104 (2009)
  • J.C. Jiang, X.Q. Pan, W. Tian, C.D. Theis, D.G. Schlom. Appl. Phys. Lett. 74, 2851 (1999)
  • M. Dawber, C. Lichtensteiger, M. Cantoni, M. Veithen, P. Ghosez, K. Johnston, K.M. Rabe, J.-M. Triscone. Phys. Rev. Lett. 95, 177 601 (2005)
  • Z. Zhu, B. Wang, H. Wang, Y. Zheng, Q.K. Li. Solid-State Electron. 50, 1756 (2006)
  • V.R. Cooper, K. Johnston, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 76, 020 103 (2007)
  • E. Bousquet, M. Dawber, N. Stucki, C. Lichtensteiger, P. Hermet, S. Gariglio, J.-M. Triscone, P. Ghosez. Nature 452, 732 (2008)
  • H. Wu, A. Liu, L. Wu, S. Du. Appl. Phys. Lett. 93, 242 909 (2008)
  • I. Kanno, S. Hayashi, R. Takayama, T. Hirao. Appl. Phys. Lett. 68, 328 (1996)
  • G. Saghi-Szabo, R.E. Cohen, H. Krakauer. Phys. Rev. B 59, 12 771 (1999)
  • C. Bungaro, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 65, 224 106 (2002)
  • Z. Wu, H. Krakauer. Phys. Rev. B 68, 014 112 (2003)
  • C. Bungaro, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 69, 184 101 (2004).
  • T. Choi, J.-S. Kim, B.H. Park, J. Lee. Integr. Ferroelectrics 68, 13 (2004)
  • T. Choi, J. Lee. Thin Solid Films 475, 283 (2005)
  • T. Choi, J. Lee. Ferroelectrics 328, 41 (2005)
  • H.-M. Christen, L.A. Knauss, K.S. Harshavardhan. Mater. Sci. Eng. B 56, 200 (1998)
  • T. Tsurumi, T. Harigai, D. Tanaka, S.M.-Nam, H. Kakemoto, S. Wada, K. Saito. Appl. Phys. Lett. 85, 5016 (2004)
  • K. Yang, C.L. Wang, J.C. Li, M.L. Zhao, X.Y. Wang. Solid State Commun. 139, 144 (2006)
  • K. Yang, C. Wang, J. Li, C. Zhang, R. Zhang, Y. Zhang, Q. Wu, Y. Lv, N. Yin. Phys. Rev. B 75, 224 117 (2007)
  • T.-B. Wu, C.-L. Hung. Appl. Phys. Lett. 86, 112 902 (2005)
  • C.-L. Hung, Y.-L. Chueh, T.-B. Wu, L.-J. Chou. J. Appl. Phys. 97, 034 105 (2005)
  • T. Tsurumi, T. Ichikawa, T. Harigai, H. Kakemoto, S. Wada. J. Appl. Phys. 91, 2284 (2002)
  • P.R. Choudhury, S.B. Krupanidhi. Appl. Phys. Lett. 92, 102 903 (2008)
  • F.L. Marrec, R. Farhi, M.E. Marssi, J.L. Dellis, M.G. Karkut, D. Ariosa. Phys. Rev. B 61, R 6447 (2000)
  • F.L. Marrec, R. Farhi, D. Ariosa, M.E. Marssi, J.-L. Dellis, M.G. Karkut. Ferroelectrics 241, 125 (2000)
  • F.L. Marrec, R. Farhi, B. Dkhil, J. Chevreul, M.G. Karkut. J. Eur. Ceram. Soc. 21, 1615 (2001)
  • V.R. Cooper, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 79, 180 101 (2009)
  • S.M. Nakhmanson, K.M. Rabe, D. Vanderbilt. Appl. Phys. Lett. 87, 102 906 (2005)
  • S.S.A. Seo, H.N. Lee. Appl. Phys. Lett. 94, 232 904 (2009)
  • H.-M. Christen, L.A. Boatner, J.D. Budai, M.F. Chisholm, L.A. Gea, P.J. Marrero, D.P. Norton. Appl. Phys. Lett. 68, 1488 (1996)
  • H.-M. Christen, E.D. Specht, D.P. Norton, M.F. Chisholm, L.A. Boatner. Appl. Phys. Lett. 72, 2535 (1998)
  • E.D. Specht, H.-M. Christen, D.P. Norton, L.A. Boatner. Phys. Rev. Lett. 80, 4317 (1998)
  • M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, D. Wolf, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. Phys. Rev. B 64, 060 101 (2001)
  • M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, D. Wolf, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. J. Appl. Phys. 90, 4509 (2001)
  • M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. J. Appl. Phys. 91, 3165 (2002)
  • J. Sigman, D.P. Norton, H.M. Christen, P.H. Fleming, L.A. Boatner. Phys. Rev. Lett. 88, 097 601 (2002)
  • J. Sigman, H.J. Bae, D.P. Norton, J. Budai, L.A. Boatner. J. Vac. Sci. Technol. A 22, 2010 (2004)
  • S. Hao, G. Zhou, X. Wang, J. Wu, W. Duan, B.-L. Gu. Appl. Phys. Lett. 86, 232 903 (2005)
  • Z. Li, T. Lu, W. Cao. J. Appl. Phys. 104, 126 106 (2008)
  • X. Gonze, J.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.-M. Rignanese, L. Sindic, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, P. Ghosez, J.-Y. Raty, D.C. Allan. Comput. Mater. Sci. 25, 478 (2002)
  • J.P. Perdew, A. Zunger. Phys. Rev. B 23, 5048 (1981)
  • A.M. Rappe, K.M. Rabe, E. Kaxiras, J.D. Joannopoulos. Phys. Rev. B 41, 1227 (1990)
  • URL. http://opium.sourceforge.net/
  • N.J. Ramer, A.M. Rappe. Phys. Rev. B 59, 12 471 (1999).
  • H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
  • Physics of ferroelectrics. A modern perspective / Eds K.M. Rabe, C.H. Ahn, J.-M. Triscone. Springer-Verlag, Berlin--Heidelberg (2007)
  • Landolt-Bornstein. Numerical data and functional relationships in science and technology. New series. Springer-Verlag. Group III. V. 36A1
  • L. Kim, J. Kim, U.V. Waghmare, D. Jung, L. Lee. Phys. Rev. B 72, 214 121 (2005)
  • L. Kim, J. Kim, D. Jung, J. Lee, U.V. Waghmare. Appl. Phys. Lett. 87, 052 903 (2005)
  • P. Ghosez, E. Cockayne, U.V. Waghmare, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 60, 836 (1999)
  • B. Noheda, D.E. Cox, G. Shirane, J.A. Gonzalo, L.E. Cross, S.-E. Park. Appl. Phys. Lett. 74, 2059 (1999)
  • T.K.-Y. Wong, B.J. Kennedy, C.J. Howard, B.A. Hunter, T. Vogt. J. Solid State Chem. 156, 255 (2001)
  • A.R. Akbarzadeh, I. Kornev, C. Malibert, L. Bellaiche, J.M. Kiat. Phys. Rev. B 72, 205 104 (2005)
  • M. Veith, S. Mathur, N. Lecerf, V. Huch, T. Decker, H.P. Beck, W. Eiser, R. Haberkorn. J. Sol-Gel Sci. Technol. 17, 145 (2000)
  • I. Tomeno, Y. Tsunoda, K. Oka, M. Matsuura, M. Nishi. Phys. Rev. B 80, 104 101 (2009)
  • D.W. Baker, P.A. Thomas, N. Zhang, A.M. Glazer. Appl. Phys. Lett. 95, 091 903 (2009).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.