周益春教授团队突破HfO2基铁电畴动力学原子尺度隔离带的介观相场模拟难题
- 培训职业
- 2025-05-06 01:08:23
在信息技术高速发展的背景下，全球数据存储需求面临巨大挑战。为解决现有存储器的物理限制、性能差距和高能耗问题，新型非易失性存储器成为科技前沿的焦点。其中，铁电存储器因其抗辐射性和长久数据保留能力，备受瞩目。然而，传统的铁电材料如钙钛矿结构存在尺寸效应和兼容性问题。氧化铪（HfO2）的发现为新型存储器发展提供了新途径，HfO2基铁电材料因其薄膜越薄性能越优的特性，有望突破多重难题。
然而，HfO2铁电正交相中的“隔离带”结构，阻碍了对铁电畴动力学的深入理解。周益春教授团队通过介观相场模拟，揭示了Hf0.5Zr0.5O2薄膜中铁电畴翻转的动力学机制，尤其是无尺度的独立翻转特性和尖锐的畴壁，这些都源自于隔离带对相邻畴的弱相互作用。他们通过构建的相场模型，揭示了T-O相变的一阶性，以及室温下HZO薄膜的b畴和c畴转变机制。对比研究发现，HZO薄膜的隔离带使得铁电畴之间相互作用极弱，而BaTiO3的畴壁则显示出不同特性。
团队还通过可视化，详细展示了电场下HfO2薄膜铁电畴翻转的动态过程，确认了新畴形核主导的翻转机制，这与NLS模型相符。这一突破性成果为HfO2基铁电存储器的精细调控和高密度、快速开发提供了理论基础。该研究已发表在《先进功能材料》上，由西安电子科技大学的研究团队和多位国内外学者共同完成，得到了国家自然科学基金委和陕西省自然基金等机构的支持。
上一篇
单招学校编号是干什么用的
多重随机标签