【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路，更进一步涉及铁电薄膜模拟分析中的一种用于氧化铪基铁电薄膜各向异性畴壁的相场模拟及分析方法。本专利技术可通过对氧化铪基铁电薄膜各向异性畴壁的相场模拟，分析氧化铪基铁电薄膜在不同的电压施加方式下的畴壁运动以及畴演化行为，可用于设计基于畴壁的负电容器件以及光子器件。
技术介绍
1、铁电畴壁作为铁电材料中分隔不同取向铁电畴的界面结构，相较于铁电畴内，畴壁表现出独特的物理特性：增大的介电常数、显著提升的电导率以及增强的光伏效应，在储能、数据存储和光电子器件等领域具有重要的应用前景。在铁电氧化物中，畴壁不仅在铁电器件的畴翻转过程中起着关键作用，更直接影响非易失性铁电存储器的核心性能指标，包括写入速度、存储密度及可靠性。因此，深入理解铁电畴壁行为及其动力学(如畴壁宽度和畴壁迁移机制)，既能指导基于畴壁的纳米电子器件设计，也可为优化传统铁电器件性能提供理论依据。萤石结构氧化铪基铁电材料因其正交铁电相沿垂直极化轴的两个正交方向共存着两种不同的畴壁类型(即软畴壁与硬畴壁)，这两种畴壁表现出截然不同的物理性质，如畴壁宽度、偶极子的空间...
【技术保护点】
1.一种氧化铪基铁电薄膜各向异性畴壁的相场模拟方法，其特征在于，该相场模拟方法的步骤包括如下：
2.根据权利要求1所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤1中所述体系总能量方程如下：
3.根据权利要求2所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤2中所述朗道能密度、弹性能密度以及静电能密度是根据氧化铪基铁电薄膜顺电四方相-铁电正交相相变过程母相四方相的对称性以及一阶相变特性来确定的，其表达式如下：
4.根据权利要求3所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤3中所述梯度系数矩阵为：
5.根据权利要求4所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤3...
【技术特征摘要】
1.一种氧化铪基铁电薄膜各向异性畴壁的相场模拟方法，其特征在于，该相场模拟方法的步骤包括如下：
2.根据权利要求1所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤1中所述体系总能量方程如下：
3.根据权利要求2所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤2中所述朗道能密度、弹性能密度以及静电能密度是根据氧化铪基铁电薄膜顺电四方相-铁电正交相相变过程母相四方相的对称性以及一阶相变特性来确定的，其表达式如下：
4.根据权利要求3所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤3中所述梯度系数矩阵为：
5.根据权利要求4所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤3中所述氧化铪基铁电薄膜的各向异性畴壁的梯度能密度方程为：
6.根据权利要求5所述的相场模拟方法，其特征在于：步骤3所述不同的梯度系数与不同取向的畴壁构型对应是指，根据电偶极子在畴壁处的分布，将极化梯度归为三类，包括反映相邻偶极子横向相互作用项纵向相互作用以及交叉耦合作用项这三类极化梯度分别代表90°畴壁构型、180°畴壁构型以及可忽略的项；根据顺电四方相相变为铁电正交相过程中可能形成的畴壁构型确定极化梯度，构建梯度能密度方程建立梯度系数与畴壁构型的关系；梯度系数与畴壁的晶体构型对应，其取...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭仁赐，文树斌，景向荣，廖敏，周益春，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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