Sm掺杂BSO薄膜

应变调控铁电

通过Sm掺杂在铋基氧化物薄膜中形成周期应变场,实现局域晶格畸变从4至22 pm的可调控制,为铁电性能优化提供原子级途径。

Tian, Gang · Chang, Liu · 利平 · 郑立梅 · 曾涑源 · Yuanwei, Sun

Small Methods 2026

具体参数

晶格畸变幅度
{'zh': '22', 'en': '22'} pm
晶格畸变幅度(界面)
{'zh': '4', 'en': '4'} pm
相位切换
{'zh': '180', 'en': '180'} °

技术优势

掺杂有序化

Sm 原子在每个六层单元的第二和第五层择优占据,形成长程化学有序结构,避免随机掺杂可能引起的局部成分波动。

畸变梯度可控

晶格畸变幅度从界面处的约 4 pm 逐渐增大到表面的 22 pm,这种梯度分布有利于释放薄膜应力并优化铁电性能。

本征铁电性

PFM 测量显示蝴蝶形振幅曲线、近 180° 相位切换和可逆畴翻转,表明薄膜无需额外极化处理即具有典型铁电特性。

应用场景