Epitaxial ferroelectric hafnia stabilized by symmetry constraints

铁电性 哈夫尼亚 材料科学 外延 凝聚态物理 钙钛矿(结构) 密度泛函理论 纳米技术 光电子学 电介质 立方氧化锆 结晶学 物理 计算化学 复合材料 化学 陶瓷 图层(电子)
作者
Tianyuan Zhu,Shiqing Deng,Shi Liu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (6) 被引量:21
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.l060102
摘要

Ferroelectric memories experienced a revival in the last decade due to the discovery of ferroelectricity in ${\mathrm{HfO}}_{2}$-based nanometer-thick thin films. These films exhibit exceptional silicon compatibility, overcoming the scaling and integration obstacles that impeded perovskite ferroelectrics' use in high-density integrated circuits. The exact phase responsible for ferroelectricity in hafnia films remains debated with no single factor identified that could stabilize the ferroelectric phase thermodynamically. Here, supported by density functional theory (DFT) high-throughput (HT) calculations that screen a broad range of epitaxial conditions, we demonstrate conclusively that specific epitaxial conditions achievable with common substrates such as yttria-stabilized zirconia (YSZ) and ${\mathrm{SrTiO}}_{3}$ can favor the polar $Pca{2}_{1}$ phase thermodynamically over other polar phases such as $R3m$ and $Pmn{2}_{1}$ and nonpolar $P{2}_{1}/c$ phase. The substrate's symmetry constraint-induced shear strain is crucial for the preference of $Pca{2}_{1}$. The strain-stability phase diagrams resolve experiment-theory discrepancies and can guide the improvement of ferroelectric properties of epitaxial hafnia thin films.
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
chen发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助Giaodv采纳,获得10
1秒前
1秒前
沐沐发布了新的文献求助10
3秒前
冷傲火龙果完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
6秒前
rsy完成签到,获得积分10
6秒前
Yuyu完成签到,获得积分10
6秒前
April发布了新的文献求助10
7秒前
vc发布了新的文献求助50
8秒前
thearty发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
ryuan发布了新的文献求助10
8秒前
温柔冰岚完成签到,获得积分10
8秒前
星辰大海应助彭岩采纳,获得10
9秒前
10秒前
萍乡斌乃发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
molihuakai应助温暖砖头采纳,获得10
12秒前
温柔冰岚发布了新的文献求助10
13秒前
施s发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
pluto应助yooo采纳,获得10
15秒前
17秒前
18秒前
李健应助奶不起的咸鱼采纳,获得10
18秒前
Akim应助ssslls采纳,获得10
19秒前
彭于晏应助deng采纳,获得10
19秒前
华仔应助无限的寒珊采纳,获得10
19秒前
21秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
21秒前
浮光发布了新的文献求助10
21秒前
thearty完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
28秒前
孤独的鹏飞完成签到 ,获得积分10
28秒前
陌回完成签到,获得积分10
29秒前
眼睛大樱桃完成签到,获得积分0
30秒前
高分求助中
(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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7752876
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299825
关于积分的说明 20254225
捐赠科研通 7335015
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310366
关于科研通互助平台的介绍 2461654
邀请新用户注册赠送积分活动 2323266