退极化场对Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_(3)外延薄膜的铁电和介电性能的影响
The Effect of Depolarization Field on Ferroelectric and Dielectric Properties of Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_(3) Epitaxial Thin Films作者机构:河北农业大学渤海学院沧州061100 燕山大学材料学院秦皇岛066000
出 版 物:《华南师范大学学报(自然科学版)》 (Journal of South China Normal University(Natural Science Edition))
年 卷 期:2022年第54卷第2期
页 面:7-12页
学科分类:07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学]
基 金:河北省教育厅青年基金项目(QN2018001) 河北省创新创业专项(S202110086039) 河北省高等学校科技专项(ZD2020181)
摘 要:基于Ginzburg-Landau-Devonshire唯象理论,定性研究了在有或无退极化场情形下外延Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_(3)薄膜的铁电和介电性能随厚度的依赖特性。结果表明:与无退极化场相比,退极化场的存在使薄膜极化强度空间分布更均匀,抑制了系统的平均极化强度,降低了相变温度(ΔT_(c)),但增加了临界厚度(Δh_(c)、Δh_(m))和调谐率(Δφ),尤其在电极弱补偿情况下更加显著,厚度为100 nm时薄膜的ΔT_(c)、Δh_(c)、Δh_(m)和Δφ分别约为-57.5℃、15 nm、40 nm和20%;外延薄膜的介电性能取决于极化强度对外加电场的响应能力,而非极化本身,这一观点可从完全相反的极化强度和调谐率厚度依赖性趋势充分证明。