First-Order Reversal Curve Probing of Spatially Resolved Polarization Switching Dynamics in Ferroelectric Nanocapacitors
Source abstract
Abstract
Spatially resolved polarization switching in ferroelectric nanocapacitors was studied on the sub-25 nm scale using the first-order reversal curve (FORC) method. The chosen capacitor geometry allows both high-veracity observation of the domain structure and mapping of polarization switching in a uniform field, synergistically combining microstructural observations and probing of uniform-field polarization responses as relevant to device operation. A classical Kolmogorov-Avrami-Ishibashi model has been adapted to the voltage domain, and the individual switching dynamics of the FORC response curves are well approximated by the adapted model. The comparison with microstructures suggests a strong spatial variability of the switching dynamics inside the nanocapacitors.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Ferroelectric and Piezoelectric Materials · Multiferroics and related materials · Acoustic Wave Resonator Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
The Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, United States
Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS), Daejeon 305-340, Korea
Max Planck Institute of Microstructure Physics, D-06120 Halle (Saale), Germany
References (55)
Show source-provided references
1. Ahn C. H. · Science · 1997 · 276 · 110010.1126/science.276.5315.1100 ↗
2. Tanaka K. · Jpn. J. Appl. Phys. · 2008 · 47 · 331110.1143/JJAP.47.3311 ↗
3. Scott J. F. · 200010.1007/978-3-662-04307-3 ↗
4. Waser R. · 200410.1002/3527604650 ↗
5. Kohlstedt H. · Phys. Rev. B · 2005 · 72 · 12534110.1103/PhysRevB.72.125341 ↗
6. Maksymovych P. · Science · 2009 · 324 · 142110.1126/science.1171200 ↗
7. Garcia V. · Science · 2010 · 327 · 110610.1126/science.1184028 ↗
8. Pantel D. · ACS Nano · 2011 · 5 · 603210.1021/nn2018528 ↗
9. Maksymovych P. · Nano Lett. · 2011 · 11 · 190610.1021/nl104363x ↗
10. Seidel J. · Nat. Mater. · 2009 · 8 · 22910.1038/nmat2373 ↗
11. Morozovska A. N. · Phys. Rev. B · 2007 · 75 · 17410910.1103/PhysRevB.75.174109 ↗
12. Gureev M. Y. · Phys. Rev. B · 2011 · 83 · 18410410.1103/PhysRevB.83.184104 ↗
13. Kim Y. · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 03290410.1063/1.3292587 ↗
14. Mathews S. · Science · 1997 · 276 · 23810.1126/science.276.5310.238 ↗
15. Takahashi K. S. · Nature · 2006 · 441 · 19510.1038/nature04731 ↗
16. Avrami M. · J. Chem. Phys. · 1940 · 8 · 21210.1063/1.1750631 ↗
17. Ishibashi Y. · J. Phys. Soc. Jpn. · 1971 · 31 · 50610.1143/JPSJ.31.506 ↗
18. Tagantsev A. K. · Phy. Rev. B · 2002 · 66 · 21410910.1103/PhysRevB.66.214109 ↗
19. Dawber M. · J. Phys.: Condens. Matter · 2006 · 18 · L71
20. Jo J. Y. · Phys. Rev. Lett. · 2007 · 99 · 26760210.1103/PhysRevLett.99.267602 ↗
21. Zhukov S. · J. Appl. Phys. · 2010 · 108 · 01410610.1063/1.3380844 ↗
22. Zhukov S. · Phys. Rev. B · 2010 · 82 · 01410910.1103/PhysRevB.82.014109 ↗
23. Hong S. · J. Appl. Phys. · 1999 · 86 · 60710.1063/1.370774 ↗
24. Gruverman A. · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 87 · 08290210.1063/1.2010605 ↗
25. Kim D. J. · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 91 · 13290310.1063/1.2790485 ↗
26. Wu D. · Appl. Phys. Lett. · 2009 · 95 · 09290110.1063/1.3192354 ↗
27. Wu D. · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 11290310.1063/1.3366724 ↗
28. Sharma P. · Nano Lett. · 2011 · 11 · 197010.1021/nl200221z ↗
29. Jesse S. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 20910.1038/nmat2114 ↗
30. Yang S. M. · Curr. Appl. Phys. · 2011 · 11 · 111110.1016/j.cap.2011.05.017 ↗
31. Kim Y. · Nano Lett. · 2010 · 10 · 126610.1021/nl9038339 ↗
32. Morozovska A. N. · J. Appl. Phys. · 2007 · 102 · 11410810.1063/1.2818370 ↗
33. Morozovska A. N. · Phys. Rev. B · 2008 · 78 · 05410110.1103/PhysRevB.78.054101 ↗
34. Emelyanov A. Y. · Phys. Rev. B · 2005 · 71 · 13210210.1103/PhysRevB.71.132102 ↗
35. Molotskii M. · J. Appl. Phys. · 2003 · 93 · 623410.1063/1.1567033 ↗
36. Gruverman A. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 100 · 09760110.1103/PhysRevLett.100.097601 ↗
37. Colla E. L. · Appl. Phys. Lett. · 2003 · 82 · 160410.1063/1.1559951 ↗
38. Kalinin S. V. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 92 · 15290610.1063/1.2905266 ↗
39. Bintachitt P. · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 94 · 04290610.1063/1.3070543 ↗
40. Kim Y. · J. Appl. Phys. · 2010 · 108 · 04200510.1063/1.3474960 ↗
41. Kim Y. · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 20290210.1063/1.3431585 ↗
42. Zavaliche F. · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 87 · 18291210.1063/1.2126804 ↗
43. Jesse S. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 93 · 11290310.1063/1.2980031 ↗
44. Jesse S. · Nanotechnology · 2007 · 18 · 43550310.1088/0957-4484/18/43/435503 ↗
45. Jesse S. · Nanotechnology · 2009 · 20 · 08571410.1088/0957-4484/20/8/085714 ↗
46. Guo S. · J. Appl. Phys. · 2010 · 108 · 08410310.1063/1.3493738 ↗
47. Preisach F. · Z. Phys. · 1935 · 94 · 27710.1007/BF01349418 ↗
48. Ovchinnikov O. · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 11290610.1063/1.3360220 ↗
49. Merz W. J. · Phys. Rev. · 1954 · 95 · 69010.1103/PhysRev.95.690 ↗
50. Wieder H. H. · J. Appl. Phys. · 1960 · 31 · 18010.1063/1.1735396 ↗
51. Tybell T. · Phys. Rev. Lett. · 2002 · 89 · 09760110.1103/PhysRevLett.89.097601 ↗
52. Li W. · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2011 · 44 · 10540410.1088/0022-3727/44/10/105404 ↗
53. Pantel D. · J. Appl. Phys. · 2010 · 107 · 08411110.1063/1.3392884 ↗
54. Chen Y. C. · Appl. Phys. Lett. · 2009 · 94 · 12290810.1063/1.3109779 ↗
55. Lee W. · Nat. Nanotechnol. · 2008 · 3 · 40210.1038/nnano.2008.161 ↗