摘要:研究了 LiCuFe 2 (VO 4 ) 3 的磁化率、比热容、介电常数和电极化。在零磁场下观察到 T N1 ∼ 9.95 K 和 T N2 ∼ 8.17 K 处的两个连续反铁磁转变。虽然在 T N1 处可以清楚地识别出一个介电峰,但测量的热电电流在 T N1 处也呈现出一个尖锐的峰,暗示与磁相关的铁电性。有趣的是,在 T N2 附近观察到另一个具有相反信号的热电峰,导致 T N2 以下的电极化消失。此外,电极化在外部磁场下被显著抑制,证明显著的磁电效应。这些结果表明,LiCuFe 2 (VO 4 ) 3 中的磁结构与铁电性之间存在着本质相关性,值得进一步研究其潜在机制。■ 简介
近年来由于人们环保意识的提高,将太阳能直接转化为电能引起了人们的极大关注。1,2有机-无机卤化物是一种光电转换材料,由于其成本较低、原料丰富,主要用于染料敏化太阳能电池(DSC),尤其是这种CH3NH3PbI3材料。3 – 6几十年来,CH3NH3PbI3材料的光伏效率已经达到近20%,但由于有机分子的挥发性和热力学不稳定性,实用性有待提高。7,8最近,基于第一性原理计算,已报道了一种稳定的六方相,其具有共面的PbI6八面体,而不是CH3NH3PbI3的角连接八面体。 9而全无机卤化物不仅弥补了有机分子热力学不稳定的特性,而且保持了较高的光伏效率。10-12大量研究表明,最理想的光伏材料具有
摘要:单层过渡金属二硫属化物 (TMD) 为研究二维 (2D) 极限下的激子态提供了平台。TMD 中激子的固有属性,例如光致发光量子产率、电荷态甚至结合能,可以通过静电门控、选择性载流子掺杂或基底电介质工程进行有效控制。本文,为了实现激子态的非挥发性电可调性,从而实现 TMD 的光学属性,我们展示了一种具有单层 MoSe 2 和超薄 CuInP 2 S 6 (CIPS) 的二维铁电异质结构。在异质结构中,CIPS 的电极化导致单层 MoSe 2 中出现连续、全局和大的电子调制。利用 CIPS 的饱和铁电极化,可以在单个器件中实现电子掺杂或空穴掺杂的 MoSe 2。异质结构中载流子密度可调性高达 5 × 10 12 cm − 2 。还表征了这些器件长达 3 个月的非挥发性行为。我们的研究结果为低功耗和长期可调的光电器件提供了一种新的实用策略。关键词:激子、MoSe 2 、CuInP 2 S 6 、铁电性、2D 铁电异质结构■引言
摘要:本文研究了Ba离子改性的典型氧化物单轴铁电单晶Pb5Ge3O11的一些铁电性质,包括介电常数、DSC、铁电极化和电热效应(ECE)测量。测量结果表明,增加Ba掺杂会显著影响所有测量参数,主要是通过降低居里温度、逐渐扩散相变、降低极化值以及矫顽场来影响。整体ECE的下降受到极化降低的影响。与纯PGO单晶相比,这一降幅从1.2K降至0.2K。然而,扩散相变的影响增加了其发生范围(高达30K),这可能对应用有益。
摘要:本文研究了Ba离子改性的典型氧化物单轴铁电单晶Pb5Ge3O11的一些铁电性质,包括介电常数、DSC、铁电极化和电热效应(ECE)测量。测量结果表明,增加Ba掺杂会显著影响所有测量参数,主要是通过降低居里温度、逐渐扩散相变、降低极化值以及矫顽场来影响。整体ECE的下降受到极化降低的影响。与纯PGO单晶相比,这一降幅从1.2K降至0.2K。然而,扩散相变的影响增加了其发生范围(高达30K),这可能对应用有益。
在涉及铁电氧化物的外延异质结构中,应变与电极化之间存在强耦合,机械和静电边界条件的组合为设计具有极大增强或全新功能的新型人工层状材料提供了巨大的机会。仅应变工程就可用于显著提高铁电体的转变温度,控制铁弹畴的类型和排列,甚至稳定名义上非铁电材料的铁电性。[1–3] 同时控制静电边界条件可以进一步创建具有多种形态、复杂有序、非平凡极性拓扑和增强磁化率的纳米级畴模式。[4–13]
制造了用于存储器和神经形态应用的具有 Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 栅极绝缘体的三栅极铁电 FET,并对其进行了多级操作表征。电导和阈值电压表现出高度线性和对称的特性。开发了一种紧凑的分析模型,以准确捕捉 FET 传输特性,包括串联电阻、库仑散射和垂直场相关的迁移率降低效应,以及阈值电压和迁移率随铁电极化切换的变化。该模型涵盖亚阈值和强反转操作。额外的测量证实了铁电切换,而不是基于载流子捕获的存储器操作。紧凑模型在用于深度神经网络在线训练的模拟平台中实现。
模块 II(10 小时) 介电特性:简介、介电常数、介电极化(极化率)、介电体中的不同类型极化(电子、离子、取向和空间电荷极化、内部场(无推导)、克劳修斯-莫索蒂方程、介电损耗、击穿和强度、介电材料的应用 磁性:简介、基本定义、玻尔磁子、磁性材料的分类- 铁磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性,磁滞曲线- 软磁和硬磁材料,磁性材料的应用 超导性:一般特性、迈森效应、同位素效应、超导体中的能隙、相干长度、临界磁场、磁通量化穿透深度、直流和交流约瑟夫森效应 I 型和 II 型超导体、BCS 理论、伦敦方程、超导体的应用
铁电体 (FE) 具有自发和可切换的电极化,不仅在基础科学领域,而且在器件应用领域都具有重要意义。传统的铁电性,例如钙钛矿氧化物 BaTiO 3 中的铁电性,归因于 Ti d 0 和氧 p 态之间的 pd 杂化,其中长程库仑力优于短程排斥力 [1]。结果,BaTiO 3 中 Ti 偏心位移被诱导,从而破坏了中心对称性。在钙钛矿超晶格如ABO3/A'BO3和层状钙钛矿(ABO3)2(AO)[2-4]中发现的“混合不当”铁电性具有不同的起源,它源于A位上的极性模式与BO6八面体的两个非极性倾斜模式之间的三线性耦合。该机制更多地依赖于晶格的几何形状(即不同层上A阳离子的反极性位移之间的非完全补偿),而不是像传统FE那样依赖于静电力[5,6]。已经提出了不同的方法来操纵铁电性。施加在薄膜上的应变可以影响BaTiO3的电极化,也可以使量子顺电的SrTiO3变为铁电体,甚至提高其转变温度[7,8]。电荷掺杂已被证明是调节铁电性和创造新相的另一种有效方式。在传统铁电材料如 LiNbO 3 和 BaTiO 3 中,可以通过增加掺杂载流子的数量来抑制铁电位移 [9–12]。而在层状钙钛矿的三线性 Ruddlesden-Popper 相中,最近的一项研究表明,在 A 3 Sn 2 O 7 中静电掺杂会导致八面体旋转增加 [13],从而增强极化。由于载流子可以屏蔽长程相互作用并倾向于保持中心对称性,因此铁电性与金属性共存是违反直觉的。这种不寻常的共存直到 2013 年才被发现,当时 LiOsO 3 被认定为第一个“极性金属” [14] − 比它的理论预测晚了六十年 [15]。最近的研究表明,二维拓扑半金属WTe 2 也表现出可切换的极化[16]。
摘要 — 我们研究了具有 TiN/Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 /SiO 2 /Si (MFIS) 栅极结构的 FeFET 在耐久疲劳过程中的电荷捕获。我们提出了一种通过测量金属栅极和 Si 衬底中的电荷来实验提取存储器操作期间捕获电荷数量的方法。我们验证了在耐久疲劳过程中捕获电荷的数量会增加。这是第一次通过实验直接提取捕获电荷并验证其在耐久疲劳过程中会增加。此外,我们模拟了耐久疲劳过程中捕获电荷和铁电极化切换之间的相互作用。通过实验结果和模拟数据的一致性,我们证明了随着存储窗口的减小:1) Hf 0.5 Zr 0.5 O 2 的铁电特性没有降低。2) 栅极堆栈上带隙中的陷阱密度增加。3) 存储窗口减小的原因是编程操作后捕获电子增加,而与空穴捕获/去捕获无关。我们的工作有助于研究FeFET的电荷捕获行为和相关的耐久疲劳过程。