多铁性BiFeO3异质结构在多场作用下物理性质研究  

The physical properties of multiferroic BiFeO_3 heterostructures under multi-field coupling

作　　者：金昱伶 金奎娟[1] 

机构地区：[1]中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室北京100190

出　　处：《物理》2014年第4期236-245,共10页Physics

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11134012,11174355);国家重点基础研究发展计划(批准号:2014CB921000,2012CB921403)资助项目

摘　　要：多铁材料BiFeO3不但具有优越的铁电特性,同时由于电、磁、光之间的耦合作用,可以实现电场控制磁化,光照控制电学性质,是研究新型多参量耦合器件的首选材料。文章介绍了作者实验室对铁电材料BiFeO3异质结构的可反转二极管效应和电致电阻效应的研究。在理论研究方面,作者考虑了金属电极的不完全屏蔽效应,提出了极化控制界面肖特基势垒高度模型,解释了金属/铁电结构/金属的可反转二极管效应。在BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3铁电/铁磁异质结构实验研究方面,作者研究了BiFeO3薄膜厚度对体系电学和磁学性质的影响,实现了在光、电双场调控下研究Au/BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3体系的光、电性质,可为以后研究多参量对器件性能的影响提供参考。The resistive switching and switchable diode effects in BiFeO3 heterostructures have been investigated. A self-consistent numerical model, which includes the incomplete screening effect of metal electrodes, has been developed to reveal the mechanism of the switchable diode be-havior in metal-ferroelectric-metal structures. Experimental studies have been conducted on the ef-fect of the BiFeO3 film thickness on the electric and magnetic properties of the BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructure, as well as the resistive switching effect and photoelectric behavior in Au/BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 heterostructures under electro-photo dual modulation. Our results should open a way for potential applications through combining multiple degrees of freedom in devices.

关 键 词：多铁性材料 异质结 自洽数值计算 可反转二极管效应 可反转光电效应 

分 类 号：TM221[一般工业技术—材料科学与工程]