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* '''标题'''：On the negative capacitance in ferroelectric heterostructures
* '''中文标题'''：铁电异质结构中的负电容研究
* '''发布日期'''：2024-09-10T02:05:21+00:00
* '''作者'''：Yuchu Qin, Jiangyu Li
* '''分类'''：physics.app-ph, cond-mat.mtrl-sci
* '''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2409.06156v1
'''摘要'''：负电容可以用来克服[[场效应晶体管]]（[[FET]]）中亚阈值摆幅（[[SS]]）的下限，从而实现超低功耗微电子技术，尽管[[铁电负电容]]的概念仍存在争议。在这项工作中，我们严格使用[[兰道-德温肖理论]]分析了铁电/介电异质结构中的负电容，识别出三个（一个）临界介电厚度，分别对应于一阶（和二阶）铁电相变，负电容的稳定性在这些厚度上发生变化。还识别出一个临界电窗，超出该电窗，铁电负电容无法维持。在第一个和第二个临界厚度之间，存在近零极化的亚稳态负电容，但当电窗被打破时，它将丧失并无法恢复。在第二个和第三个临界厚度之间，无论初始极化状态如何，稳定的负电容始终存在于电窗内，导致出现滞后双[[P-E]]回线。在第一（第二）阶相变的第三（第一）临界厚度之外，[[P-E]]回线变为无滞后，尽管在足够大的电场下仍然可以诱导自发极化。在临界厚度或电场处还观察到有效[[介电常数]]的奇点。分析表明，铁电的负电容可以在临界电窗内通过线性介电材料得到稳定，对于一阶铁电材料，负电容可以是无滞后的或有滞后的，而对于二阶铁电材料，负电容始终是无滞后的。