A first-principles study on the intrinsic asymmetric ferroelectricity of the SrTiO3–BaTiO3–CaTiO3tricolor superlattice at the nanoscale

铁电性 材料科学 凝聚态物理 超晶格 纳米尺度 极化(电化学) 堆积 亚稳态 纳米技术 电介质 光电子学 物理 化学 核磁共振 量子力学 物理化学
作者
Yong‐Chao Gao,Chun‐Gang Duan,Xiao Tang,Zhigao Hu,Pingxiong Yang,Z. Q. Zhu,Junhao Chu
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:25 (16): 165901-165901 被引量:16
标识
DOI:10.1088/0953-8984/25/16/165901
摘要

We report a systematic theoretical study on the ferroelectric behavior of ultrathin three-component ferroelectric films, e.g., CaTiO3-BaTiO3-SrTiO3, sandwiched between electrodes. Using first-principles calculations we demonstrate that such structures have intrinsic asymmetric ferroelectricity which is robust even at the nanoscale. In addition, there exists a certain relationship between the polarization directions and geometric stacking sequences of the superlattices. Specifically, the lowest energy states always have polarizations pointing from CaTiO3 via BaTiO3 to SrTiO3, while the sequence in the metastable states is SrTiO3-BaTiO3-CaTiO3. Therefore we were able to distinguish one ferroelectric state from its opposite state by means of their geometric stackings along the polarization directions. Besides this, band alignment analysis reveals that such structures are well behaved at the metal/ferroelectric interface, confirming the credibility and reliability of our first-principles calculation. Our finding may suggest a controllable and unambiguous way to build ferroelectric and multiferroic tunnel junctions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
zyeel完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
木贞发布了新的文献求助10
1秒前
Copyright应助SSK采纳,获得10
2秒前
wenqi发布了新的文献求助30
2秒前
sunflower发布了新的文献求助10
2秒前
蓝天应助SSK采纳,获得10
2秒前
2秒前
苏苜发布了新的文献求助10
2秒前
北墨完成签到,获得积分10
3秒前
长孙归尘发布了新的文献求助10
3秒前
HAHA完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
biu发布了新的文献求助10
3秒前
科研dog发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
包容映安完成签到,获得积分10
3秒前
jiangjiarui应助显隐采纳,获得10
4秒前
博丽灵梦完成签到,获得积分10
4秒前
Nole应助yuxuanguo采纳,获得10
4秒前
笨蛋发布了新的文献求助10
4秒前
陈平安发布了新的文献求助10
4秒前
思源应助成成采纳,获得10
4秒前
4秒前
zhw297发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
净土发布了新的文献求助10
6秒前
橙子完成签到,获得积分10
6秒前
sl发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
molihuakai应助hhf采纳,获得10
7秒前
8秒前
若菲发布了新的文献求助10
8秒前
Owen应助欣慰的千易采纳,获得30
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7285789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8906267
关于积分的说明 18846749
捐赠科研通 6955451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208209
关于科研通互助平台的介绍 2378349
邀请新用户注册赠送积分活动 2183842