Simulation par champ de phase ferroélectrique du renversement mécanique assisté par nanocavité
Les films minces ferroélectriques présentent un potentiel significatif dans diverses applications nanélectroniques, nécessitant un contrôle précis des structures de domaines. Alors que le retournement de polarisation induit par champ électrique est couramment utilisé, celui-ci entraîne souvent des effets indésirables. Le renversement mécanique offre une potentielle alternative, mais doit faire face à des défis dans les films plus épais. Des études récentes ont démontré un renversement mécanique stable dans des films jusqu’à 200 nm d’épaisseur, attribué à la présence de nanocavités. Ces défauts topologiques sont supposés faciliter les transitions de domaine, agissant comme des ancrages pour la polarisation.
Dans cette étude, nous explorons la renversement mécanique de domaine dans des films ferroélectriques épais en utilisant la modélisation par champ de phase. En particulier, l’influence des nanocavités sur la stabilité des domaines est analysée. Nous examinons systématiquement l’effet des paramètres de la cavité (taille, profondeur et propriétés diélectriques) sur la stabilité de la transition mécanique sous diverses pressions appliquées.
Nos résultats mettent en lumière l’interaction complexe entre ces facteurs et définissent les conditions pour un contrôle mécanique stable des domaines.
Contacts : Kevin ALHADA , Brice GAUTIER, Damien DELERUYELLE
Référence:
K. Alhada–Lahbabi, D. Deleruyelle, B. Gautier, Phase-Field Study of Nanocavity-Assisted Mechanical Switching in PbTiO3 Thin Films. Adv. Electron. Mater. 2024, 2300744.
https://doi.org/10.1002/aelm.202300744
