文献类型：期刊文章

作　　者：周厚霖[1] 宋志庆[1] 田国[1] 高兴森[1]

ZHOU Houlin;SONG Zhiqing;TIAN Guo;GAO Xingsen(Institute for Advanced Materials,South China Academy of Advanced Optoelectronics,South China Normal University,Guangzhou 510006,China)

机构地区：[1]华南师范大学华南先进光电子研究院,先进材料研究所,广州510006

出　　处：《无机材料学报》

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3807603);国家自然科学基金重大研究计划重点项目(92163210);广东省自然科学基金(2024A1515011608)。

年　　份：2025

卷　　号：40

期　　号：6

起止页码：667-674

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、核心刊

摘　　要：铁电材料中的极化拓扑畴结构具有丰富的物理特性,在新型微纳电子器件领域展示出广泛的应用前景。设计与调控铁电拓扑畴的形态是实现其器件化应用的基础。本工作系统地研究了生长条件对铁酸铋(BiFeO_(3),BFO)薄膜弯曲隆起形成的纳米岛内中心型极化拓扑畴形态的影响机制。实验结果表明,中心型拓扑畴的形成与底层钌酸锶(SrRuO_(3), SRO)电极纳米岛、纳米岛尺寸、BFO外延生长的温度与沉积厚度紧密相关。当电极纳米岛横向尺寸介于300~500 nm时,后续BFO薄膜生长隆起并诱导形成纳米岛,同时也诱导形成四象限中心型拓扑畴构型。随着电极纳米岛高度逐渐增加,铁电纳米岛的畴结构从薄膜的条带畴转变为中心型拓扑畴;当电极直径大于500nm时,中心畴会转变为之字形畴壁的构型,表明形貌隆起带来的挠曲电效应对拓扑畴形成具有重要作用。在特定参数范围内(生长温度690~730℃, BFO厚度30~60 nm),提高生长温度有利于形成完整四象限中心型拓扑畴,也进一步说明薄膜缺陷、畴壁能与挠曲等多种因素协同作用机制。同时,这种中心型拓扑畴可以通过外场调控翻转,并诱导高/低导电态切换,为开发基于极化拓扑电子器件奠定基础。

关 键 词：铁酸铋  自组装 纳米岛阵列  中心型拓扑畴  挠曲电效应

分 类 号：O469]