Создание однодоменных сегнетоэлектрических тонких плёнок с помощью простого контроля температуры
Исследовательская группа под руководством профессора Ху Вэйцзина из Института исследований металлов (IMR) Китайской академии наук обнаружила, что однодоменные сегнетоэлектрические тонкие пленки можно эффективно получать, просто повышая температуру роста. Их результаты, опубликованные в журнале Advanced Functional Materials, предлагают простую альтернативу традиционным сложным методам изготовления, что имеет существенное значение для производительности сегнетоэлектрических устройств.
Рис. Концепция нейроморфных вычислений (слева от Baidu) и точность распознавания образов однодоменного сегнетоэлектрического синапса. Кредит: IMR
В работе было продемонстрировано, что однодоменный сегнетоэлектрик, по сравнению с полидоменным, может значительно улучшить производительность сегнетоэлектрических синаптических устройств. Для этого были использованы сегнетоэлектрические пленки BaTiO₃ (BTO), нанесенные на металлические слои La₀,₆₇Sr₀,₃₃MnO₃ при температурах от 700°С до 850°С с использованием импульсного лазерного осаждения. Этот метод хорошо подходит для производства высококачественных монокристаллических оксидных пленок.
Было обнаружено, что при выращивании LSMO при температурах выше 800°С полученные пленки BTO демонстрируют однодоменную конфигурацию, а что ионы Sr имеют тенденцию диффундировать к интерфейсу, создавая положительно заряженную поверхность, которая выравнивает поляризации равномерно по всей пленке.
Этот подход намного проще по сравнению с такими методами, как атомно-слоевая инженерия, которая обычно требует сложной обработки поверхности и точного контроля роста. Он обладает потенциалом для крупномасштабного производства однодоменных пленок за пределами текущего размера 5 мм × 5 мм, возможно, посредством промышленных процессов, таких как центрифугирование.
