Revealing the Role of Spacer Layer in Domain Dynamics of Hf0.5Zr0.5O2 Thin Films for Ferroelectrics

材料科学 图层(电子) 领域(数学分析) 薄膜 凝聚态物理 结晶学 纳米技术 化学物理 工程物理 数学分析 化学 物理 数学 工程类
作者
Ren‐Ci Peng,Shubin Wen,Xiaoxing Cheng,Long‐Qing Chen,Min Liao,Yichun Zhou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (40) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202403864
摘要

Abstract HfO 2 ‐based ferroelectrics offer promises for next‐generation nonvolatile nanoscale devices owing to excellent CMOS compatibility and robust ferroelectricity at the nanoscale. However, fundamentally understanding the mechanism of polarization reversal and domain dynamics is challenging because the role of the spacer layer at the domain level in HfO 2 ‐based ferroelectrics remains elusive. Here, it is realized that visualization of time‐resolved dynamics of nanoscale domain configurations in the epitaxial Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 thin films using phase‐field simulations. Scale‐free domain independent switchability (namely, irreducible stable polar domain down to 1 nm lateral size) and sharp domain walls that originate from weak interactions between adjacent domains characterized by the reduced gradient energy coefficient, which unravels the mesoscale mechanism of spacer layer in domain dynamics are demonstrated. Meanwhile, it is revealed that 180° polarization switching is dominated by the nucleation of a new domain with a high nucleation density, well described by the nucleation‐limited switching model. This study not only provides a fundamental mesoscale mechanism of the spacer layer, but also stimulates further studies on the manipulation of ultra‐scaled single domain state for designing high‐density and fast‐speed HfO 2 ‐based ferroelectric memory.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
810发布了新的文献求助30
1秒前
香蕉觅云应助vicent采纳,获得10
2秒前
3秒前
aaaa应助徐行采纳,获得10
4秒前
庄冬丽完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助123采纳,获得10
4秒前
zycdx3906完成签到,获得积分10
4秒前
在水一方应助吞金采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助JiayaoYang采纳,获得10
8秒前
云魂完成签到,获得积分10
10秒前
樱悼柳雪完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
大模型应助哇咔咔采纳,获得10
12秒前
13秒前
AA完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
JiayaoYang完成签到,获得积分10
15秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
16秒前
molihuakai应助好好好采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
不安的小鸽子完成签到,获得积分10
18秒前
JiayaoYang发布了新的文献求助10
19秒前
上官若男应助junior采纳,获得10
19秒前
科研小白完成签到,获得积分10
19秒前
810完成签到,获得积分10
21秒前
激动的水桃完成签到,获得积分10
22秒前
CC完成签到,获得积分20
22秒前
songyaer完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
HU完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
MIKI发布了新的文献求助10
27秒前
杨尹鉴发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
29秒前
科研通AI6.3应助Shuofan采纳,获得10
30秒前
科研通AI6.2应助Shuofan采纳,获得10
30秒前
科研通AI6.4应助Shuofan采纳,获得10
30秒前
科研通AI6.2应助Shuofan采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
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 7170468
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8811838
关于积分的说明 18617315
捐赠科研通 6784586
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167136
关于科研通互助平台的介绍 2308517
邀请新用户注册赠送积分活动 2141846