25.06.2016
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | | | |
 25.06.2016   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаций


25.06.2016

NATURE | LETTER

Print

Share/bookmark

日本語要約

Negative capacitance in multidomain ferroelectric superlattices


Pavlo Zubko, Jacek C. Wojdeł, Marios Hadjimichael, Stéphanie Fernandez-Pena, Anaïs Sené, Igor Luk’yanchuk, Jean-Marc Triscone & Jorge Íñiguez

AffiliationsContributionsCorresponding authors

Nature 534, 524–528 (23 June 2016) doi:10.1038/nature17659

Received 17 July 2015 Accepted 08 March 2016 Published online 13 June 2016

Article tools

Citation

Reprints

Rights & permissions

Article metrics

The stability of spontaneous electrical polarization in ferroelectrics is fundamental to many of their current applications, which range from the simple electric cigarette lighter to non-volatile random access memories1. Research on nanoscale ferroelectrics reveals that their behaviour is profoundly different from that in bulk ferroelectrics, which could lead to new phenomena with potential for future devices2, 3, 4. As ferroelectrics become thinner, maintaining a stable polarization becomes increasingly challenging. On the other hand, intentionally destabilizing this polarization can cause the effective electric permittivity of a ferroelectric to become negative5, enabling it to behave as a negative capacitance when integrated in a heterostructure. Negative capacitance has been proposed as a way of overcoming fundamental limitations on the power consumption of field-effect transistors6. However, experimental demonstrations of this phenomenon remain contentious7. The prevalent interpretations based on homogeneous polarization models are difficult to reconcile with the expected strong tendency for domain formation8, 9, but the effect of domains on negative capacitance has received little attention5, 10, 11, 12. Here we report negative capacitance in a model system of multidomain ferroelectric–dielectric superlattices across a wide range of temperatures, in both the ferroelectric and paraelectric phases. Using a phenomenological model, we show that domain-wall motion not only gives rise to negative permittivity, but can also enhance, rather than limit, its temperature range. Our first-principles-based atomistic simulations provide detailed microscopic insight into the origin of this phenomenon, identifying the dominant contribution of near-interface layers and paving the way for its future exploitation. 


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я © 2004-2024 ИХТТ УрО РАН
беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок