压电电容器中瞬态负电容的物理起源
摘要：瞬态负差电容（NC），即电路中瞬态电容反转，对于探索铁电性的基础具有高度的技术和科学兴趣。在这封信中，我们通过基于柯西霍夫定律、电静学和兰道理论的一系列耦合方程研究了电阻-铁电电容器（R-FeC）网络。我们展示了R-FeC电路中的瞬态NC源于金属板上自由电荷变化速率与铁电（FE）电容器在极化转换过程中束缚电荷变化速率之间的不匹配。这种瞬态电荷动态不匹配是由于FE自由能景观的负曲率驱动的。还通过分析表明，在FE电容器的两态转换过程中，具有负曲率的自由能剖面是唯一能描述瞬态NC的物理系统。此外，这种瞬态电荷动态不匹配可以通过外部电阻和内禀FE粘度系数的依赖性进行证明。FE电容器的去极化效应也显示了负曲率对瞬态NC的重要性。瞬态NC和负曲率之间的关系提供了对FE转换过程中自由能景观的直接洞见。
作者：Sou-Chi Chang, Uygar E. Avci, Dmitri E. Nikonov, Sasikanth Manipatruni, Ian A. Young
论文ID：1709.03255
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-01-17