Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2010, выпуск 7 » Статья стр. 1351
<<<>>>
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.
PDF версия
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).
  1. А.И. Лебедев. ФТТ 51, 341 (2009)
  2. А.И. Лебедев. ФТТ 51, 757 (2009)
  3. А.И. Лебедев. ФТТ 51, 2190 (2009)
  4. H. Tabata, H. Tanaka, T. Kawai. Appl. Phys. Lett. 65, 1970 (1994)
  5. B.D. Qu, M. Evstigneev, D.J. Johnson, R.H. Prince. Appl. Phys. Lett. 72, 1394 (1998)
  6. T. Zhao, Z.-H. Chen, F. Chen, W.-S. Shi, H.-B. Lu, G.-Z. Yang. Phys. Rev. B 60, 1697 (1999)
  7. T. Shimuta, O. Nakagawara, T. Makino, S. Arai, H. Tabata, T. Kawai. J. Appl. Phys. 91, 2290 (2002)
  8. A.Q. Jiang, J.F. Scott, H. Lu, Z. Chen. J. Appl. Phys. 93, 1180 (2003)
  9. S. Rios, A. Ruediger, A.Q. Jiang, J.F. Scott, H. Lu, Z. Chen. J. Phys.: Cond. Matter 15, L 305 (2003)
  10. J.B. Neaton, K.M. Rabe. Appl. Phys. Lett. 82, 1586 (2003)
  11. L. Kim, D. Jung, J. Kim, Y.S. Kim, J. Lee. Appl. Phys. Lett. 82, 2118 (2003)
  12. K. Johnston, X. Huang, J.B. Neaton, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 71, 100 103 (2005)
  13. J. Lee, L. Kim, J. Kim, D. Jung, U.V. Waghmare. J. Appl. Phys. 100, 051 613 (2006)
  14. B. Strukov, S. Davitadze, V. Lemanov, S. Shulman, Y. Uesu, S. Asanuma, D. Schlom, A. Soukiassian. Ferroelectrics 370, 57 (2008)
  15. T. Harigai, S.-M. Nam, H. Kakemoto, S. Wada, K. Saito, T. Tsurumi. Thin Solid Films 509, 13 (2006)
  16. J.H. Lee, J. Yu, U.V. Waghmare. J. Appl. Phys. 105, 016 104 (2009)
  17. J.C. Jiang, X.Q. Pan, W. Tian, C.D. Theis, D.G. Schlom. Appl. Phys. Lett. 74, 2851 (1999)
  18. 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)
  19. Z. Zhu, B. Wang, H. Wang, Y. Zheng, Q.K. Li. Solid-State Electron. 50, 1756 (2006)
  20. V.R. Cooper, K. Johnston, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 76, 020 103 (2007)
  21. E. Bousquet, M. Dawber, N. Stucki, C. Lichtensteiger, P. Hermet, S. Gariglio, J.-M. Triscone, P. Ghosez. Nature 452, 732 (2008)
  22. H. Wu, A. Liu, L. Wu, S. Du. Appl. Phys. Lett. 93, 242 909 (2008)
  23. I. Kanno, S. Hayashi, R. Takayama, T. Hirao. Appl. Phys. Lett. 68, 328 (1996)
  24. G. Saghi-Szabo, R.E. Cohen, H. Krakauer. Phys. Rev. B 59, 12 771 (1999)
  25. C. Bungaro, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 65, 224 106 (2002)
  26. Z. Wu, H. Krakauer. Phys. Rev. B 68, 014 112 (2003)
  27. C. Bungaro, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 69, 184 101 (2004).
  28. T. Choi, J.-S. Kim, B.H. Park, J. Lee. Integr. Ferroelectrics 68, 13 (2004)
  29. T. Choi, J. Lee. Thin Solid Films 475, 283 (2005)
  30. T. Choi, J. Lee. Ferroelectrics 328, 41 (2005)
  31. H.-M. Christen, L.A. Knauss, K.S. Harshavardhan. Mater. Sci. Eng. B 56, 200 (1998)
  32. T. Tsurumi, T. Harigai, D. Tanaka, S.M.-Nam, H. Kakemoto, S. Wada, K. Saito. Appl. Phys. Lett. 85, 5016 (2004)
  33. K. Yang, C.L. Wang, J.C. Li, M.L. Zhao, X.Y. Wang. Solid State Commun. 139, 144 (2006)
  34. 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)
  35. T.-B. Wu, C.-L. Hung. Appl. Phys. Lett. 86, 112 902 (2005)
  36. C.-L. Hung, Y.-L. Chueh, T.-B. Wu, L.-J. Chou. J. Appl. Phys. 97, 034 105 (2005)
  37. T. Tsurumi, T. Ichikawa, T. Harigai, H. Kakemoto, S. Wada. J. Appl. Phys. 91, 2284 (2002)
  38. P.R. Choudhury, S.B. Krupanidhi. Appl. Phys. Lett. 92, 102 903 (2008)
  39. F.L. Marrec, R. Farhi, M.E. Marssi, J.L. Dellis, M.G. Karkut, D. Ariosa. Phys. Rev. B 61, R 6447 (2000)
  40. F.L. Marrec, R. Farhi, D. Ariosa, M.E. Marssi, J.-L. Dellis, M.G. Karkut. Ferroelectrics 241, 125 (2000)
  41. F.L. Marrec, R. Farhi, B. Dkhil, J. Chevreul, M.G. Karkut. J. Eur. Ceram. Soc. 21, 1615 (2001)
  42. V.R. Cooper, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 79, 180 101 (2009)
  43. S.M. Nakhmanson, K.M. Rabe, D. Vanderbilt. Appl. Phys. Lett. 87, 102 906 (2005)
  44. S.S.A. Seo, H.N. Lee. Appl. Phys. Lett. 94, 232 904 (2009)
  45. 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)
  46. H.-M. Christen, E.D. Specht, D.P. Norton, M.F. Chisholm, L.A. Boatner. Appl. Phys. Lett. 72, 2535 (1998)
  47. E.D. Specht, H.-M. Christen, D.P. Norton, L.A. Boatner. Phys. Rev. Lett. 80, 4317 (1998)
  48. M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, D. Wolf, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. Phys. Rev. B 64, 060 101 (2001)
  49. M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, D. Wolf, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. J. Appl. Phys. 90, 4509 (2001)
  50. M. Sepliarsky, S.R. Phillpot, M.G. Stachiotti, R.L. Migoni. J. Appl. Phys. 91, 3165 (2002)
  51. J. Sigman, D.P. Norton, H.M. Christen, P.H. Fleming, L.A. Boatner. Phys. Rev. Lett. 88, 097 601 (2002)
  52. J. Sigman, H.J. Bae, D.P. Norton, J. Budai, L.A. Boatner. J. Vac. Sci. Technol. A 22, 2010 (2004)
  53. S. Hao, G. Zhou, X. Wang, J. Wu, W. Duan, B.-L. Gu. Appl. Phys. Lett. 86, 232 903 (2005)
  54. Z. Li, T. Lu, W. Cao. J. Appl. Phys. 104, 126 106 (2008)
  55. 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)
  56. J.P. Perdew, A. Zunger. Phys. Rev. B 23, 5048 (1981)
  57. A.M. Rappe, K.M. Rabe, E. Kaxiras, J.D. Joannopoulos. Phys. Rev. B 41, 1227 (1990)
  58. URL. http://opium.sourceforge.net/
  59. N.J. Ramer, A.M. Rappe. Phys. Rev. B 59, 12 471 (1999).
  60. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
  61. Physics of ferroelectrics. A modern perspective / Eds K.M. Rabe, C.H. Ahn, J.-M. Triscone. Springer-Verlag, Berlin--Heidelberg (2007)
  62. Landolt-Bornstein. Numerical data and functional relationships in science and technology. New series. Springer-Verlag. Group III. V. 36A1
  63. L. Kim, J. Kim, U.V. Waghmare, D. Jung, L. Lee. Phys. Rev. B 72, 214 121 (2005)
  64. L. Kim, J. Kim, D. Jung, J. Lee, U.V. Waghmare. Appl. Phys. Lett. 87, 052 903 (2005)
  65. P. Ghosez, E. Cockayne, U.V. Waghmare, K.M. Rabe. Phys. Rev. B 60, 836 (1999)
  66. B. Noheda, D.E. Cox, G. Shirane, J.A. Gonzalo, L.E. Cross, S.-E. Park. Appl. Phys. Lett. 74, 2059 (1999)
  67. T.K.-Y. Wong, B.J. Kennedy, C.J. Howard, B.A. Hunter, T. Vogt. J. Solid State Chem. 156, 255 (2001)
  68. A.R. Akbarzadeh, I. Kornev, C. Malibert, L. Bellaiche, J.M. Kiat. Phys. Rev. B 72, 205 104 (2005)
  69. 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)
  70. I. Tomeno, Y. Tsunoda, K. Oka, M. Matsuura, M. Nishi. Phys. Rev. B 80, 104 101 (2009)
  71. 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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme