Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик
Використовуючи феноменологічну теорію Ландау–Гінзбурга–Девоншира, розраховано вплив деформацій невідповідності, поверхневої енергії тарозмірних ефектів на фазові діаграми, полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик. Вперше...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021173 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2021173 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20211732021-12-06T12:56:18Z Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик Polar Properties and Hysteresis Loops in Multilayered Thin Films Ferroelectric/Virtual Ferroelectric Eliseev, E.A. Glinchuk, M.D. Morozovska, A.N. Yakovenko, Ya.V. - - Використовуючи феноменологічну теорію Ландау–Гінзбурга–Девоншира, розраховано вплив деформацій невідповідності, поверхневої енергії тарозмірних ефектів на фазові діаграми, полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик. Вперше досліджено вплив пружних деформацій, що виникають на межі тонка плівка – підкладка внаслідок невідповідності сталих ґратки плівки та підкладки, на фазові діаграми багатошарових тонких плівок складу віртуальний сегнетоелектрик SrTiO3/ сегнетоелектрик BaTiO3. Виявилося, що у багатошарових плівках складу SrTiO3/BaTiO3 можуть існувати шість термодинамічно стійких фаз BaTiO3 (параелектрична, тетрагональна FEc, дві моноклінні: FEaac та FEac, дві орторомбічні: FEa та FEaa сегнетоелектричні фази) на відміну від об'ємного BaTiO3, де існують лише чотири фази (кубічна, тетрагональна, орторомбічна та ромбоедрична). Розраховано основні полярні властивості петель гістерезису (форма, коерцитивне поле і спонтанна поляризація) у тонких багатошарових плівках SrTiO3/BaTiO3. Показано, що у системі існує сильна залежність полярних властивостей від товщини шарів SrTiO3 і BaTiO3 та пружних деформацій невідповідності, причому SrTiO3 відіграє роль діелектричного прошарку: чим товщий прошарок, тим сильніше поле деполяризації, яке, у свою чергу, зменшує спонтанну поляризацію плівки BaTiO3. In the framework of Landau–Ginzburg–Devonshire (LGD) phenomenological theory, the influence of misfit strains, surface energy, and finite-size effects on phase diagrams, polar properties, and hysteresis loops has been calculated for multilayered thin films of the type ferroelectric/virtual ferroelectric. The influence of elastic deformations that arise at the interface thin film–substrate owing to a mismatch between the lattice constants in the film and the substrate on the phase diagrams of multilayered thin films virtual ferroelectric SrTiO3/ferroelectric BaTiO3 has been studied for the first time. In contrast to bulk BaTiO3, in which only four phases (cubic, tetragonal, orthorhombic, and rhombohedral) can exist, it turned out that six thermodynamically stable BaTiO3 phases (paraelectric phase and tetragonal (FEc), two monoclinic (FEaac and FEac), and two orthorhombic (FEa and FEaa) ferroelectric phases) can exist in multilayered SrTiO3/BaTiO3 films. The main polar properties of hysteresis loops (shape, coercive field, and spontaneous polarization) in thin multilayered SrTiO3/BaTiO3 films are calculated. It is shown that the system demonstrates a strong dependence of its polar properties on the thickness of SrTiO3 and BaTiO3 layers, as well as on the elastic misfit strains, with SrTiO3 playing the role of dielectric layer: the thicker the layer, the stronger is thedepolarization field, which, in its turn, reduces the spontaneous polarization in the BaTiO3 film. Publishing house "Academperiodika" 2021-12-05 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021173 10.15407/ujpe57.10.1038 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 57 No. 10 (2012); 1038 Український фізичний журнал; Том 57 № 10 (2012); 1038 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe57.10 uk en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021173/1877 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021173/1878 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2021-12-06T12:56:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian English |
| topic |
- |
| spellingShingle |
- Eliseev, E.A. Glinchuk, M.D. Morozovska, A.N. Yakovenko, Ya.V. Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Eliseev, E.A. Glinchuk, M.D. Morozovska, A.N. Yakovenko, Ya.V. |
| author_facet |
Eliseev, E.A. Glinchuk, M.D. Morozovska, A.N. Yakovenko, Ya.V. |
| author_sort |
Eliseev, E.A. |
| title |
Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_short |
Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_full |
Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_fullStr |
Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_full_unstemmed |
Полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_sort |
полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик |
| title_alt |
Polar Properties and Hysteresis Loops in Multilayered Thin Films Ferroelectric/Virtual Ferroelectric |
| description |
Використовуючи феноменологічну теорію Ландау–Гінзбурга–Девоншира, розраховано вплив деформацій невідповідності, поверхневої енергії тарозмірних ефектів на фазові діаграми, полярні властивості та петлі гістерезису у багатошарових тонких плівках типу сегнетоелектрик/віртуальний сегнетоелектрик. Вперше досліджено вплив пружних деформацій, що виникають на межі тонка плівка – підкладка внаслідок невідповідності сталих ґратки плівки та підкладки, на фазові діаграми багатошарових тонких плівок складу віртуальний сегнетоелектрик SrTiO3/ сегнетоелектрик BaTiO3. Виявилося, що у багатошарових плівках складу SrTiO3/BaTiO3 можуть існувати шість термодинамічно стійких фаз BaTiO3 (параелектрична, тетрагональна FEc, дві моноклінні: FEaac та FEac, дві орторомбічні: FEa та FEaa сегнетоелектричні фази) на відміну від об'ємного BaTiO3, де існують лише чотири фази (кубічна, тетрагональна, орторомбічна та ромбоедрична). Розраховано основні полярні властивості петель гістерезису (форма, коерцитивне поле і спонтанна поляризація) у тонких багатошарових плівках SrTiO3/BaTiO3. Показано, що у системі існує сильна залежність полярних властивостей від товщини шарів SrTiO3 і BaTiO3 та пружних деформацій невідповідності, причому SrTiO3 відіграє роль діелектричного прошарку: чим товщий прошарок, тим сильніше поле деполяризації, яке, у свою чергу, зменшує спонтанну поляризацію плівки BaTiO3. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021173 |
| work_keys_str_mv |
AT eliseevea polârnívlastivostítapetlígísterezisuubagatošarovihtonkihplívkahtipusegnetoelektrikvírtualʹnijsegnetoelektrik AT glinchukmd polârnívlastivostítapetlígísterezisuubagatošarovihtonkihplívkahtipusegnetoelektrikvírtualʹnijsegnetoelektrik AT morozovskaan polârnívlastivostítapetlígísterezisuubagatošarovihtonkihplívkahtipusegnetoelektrikvírtualʹnijsegnetoelektrik AT yakovenkoyav polârnívlastivostítapetlígísterezisuubagatošarovihtonkihplívkahtipusegnetoelektrikvírtualʹnijsegnetoelektrik AT eliseevea polarpropertiesandhysteresisloopsinmultilayeredthinfilmsferroelectricvirtualferroelectric AT glinchukmd polarpropertiesandhysteresisloopsinmultilayeredthinfilmsferroelectricvirtualferroelectric AT morozovskaan polarpropertiesandhysteresisloopsinmultilayeredthinfilmsferroelectricvirtualferroelectric AT yakovenkoyav polarpropertiesandhysteresisloopsinmultilayeredthinfilmsferroelectricvirtualferroelectric |
| first_indexed |
2025-10-02T01:17:36Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:17:36Z |
| _version_ |
1851765294789296128 |