低驱动场钙钛矿铁电超薄薄膜设计及其多态隧穿特性

铁电隧穿结通常为金属-超薄铁电薄膜-金属三明治结构,利用铁电极化状态调控量子隧穿效应获得不同电阻态,实现数据存储功能.其因读写速度快、功耗低、存储密度高及非易失性存储等特点,成为了新一代信息存储技术重要发展方向.然而,这种超薄铁电薄膜因极化翻转电场大、速度高,往往存在局部温度升高、稳定性降低等问题,因此,进一步降低铁电薄膜驱动电场对铁电隧穿器件设计至关重要.研究表明,铁电薄膜可通过调控衬底应变使其处于多畴共存状态,各畴之间翻转驱动电场随着能量势垒的降低而大幅降低.该文基于WKB近似的电子隧穿理论并结合Landau唯象理论,研究了衬底应变对铁电驱动电场、量子隧穿特性及隧穿电阻开关比的影响.计算结果表明:通过衬底应变调控,经典钙钛矿铁电薄膜PbTiO_(3)和BaTiO_(3)同时存在面外向上、向下极化以及面内极化3种电阻状态,有效驱动电场可降低至25 MV/m,比单畴铁电隧穿结驱动电场减少了76%.研究结果为低能耗、多阻态铁电存储器件设计提供了理论基础.

薄膜厚度对PZT/STO铁电电容器隧穿电阻的影响

结合Landau-Devonshire自由能理论和晶格模型,研究了PbZr1-xTixO3(PZT)/SrTiO3(STO)复合薄膜中PZT和STO厚度对铁电隧道结极化强度、电导和隧穿电阻等的影响。模拟结果表明,随着层数增加,极化强度增大;平均极化强度随着PZT厚度增加而增强,随着STO厚度增加而减弱;随着PZT和STO厚度增加,电导减小,隧穿电阻率增加;当厚度变化相同时,PZT引起电导的变化大,隧穿电阻率变化小。考虑薄膜面积的影响,当薄膜面积从无限大变成有限大时,极化强度、电导和隧穿电阻均减小。

钛含量对PZT/STO铁电电容器隧穿电阻的影响

采用Landau-Devonshire自由能理论和晶格模型,研究了PbZr1-xTixO3(PZT)/SrTiO3(STO)复合薄膜中PZT的钛(Ti)含量(x=0.5,0.6,0.8,1.0)对铁电隧道结极化强度、总电势、电导和隧穿电阻等的影响,从而增大隧穿电阻.模拟结果表明:随着层数增加,复合薄膜极化强度增大;随着Ti含量增加,隧道结电导先减小后增大,其隧穿电阻率先增大后减小;PZT极化强度、STO总电势和PZT总电势的斜率均在x=0.8时最大.

关于Landau Zener Stucelberg问题的解

对于 Landau Zener Stucelberg问题 ,给出了其级数形式的解析解 ,并讨论了其解的性质 .

声波在声子晶体中的Zener共振遂穿效应

应用转移矩阵方法,研究了由两个全同声子晶体构成的可调谐声学谐振腔中声波的共振遂穿效应,其遂穿过程类似于量子力学中的Zener共振遂穿效应.通过改变声波谐振腔的长度,研究了声子晶体的带隙中声波遂穿的动力学过程.结果表明:不同带隙具有不同的遂穿特征,遂穿频率随着谐振腔的增加呈周期性振荡变化的规律.

费米超流气体的非线性Landau．Zener隧穿

在平均场近似下，通过对相平面和不动点的分析，研究了非线性两能级系统中费米超流气体的Landau-Zener隧穿现象．研究发现，费米子间的相互作用能够显著地影响量子隧穿．当相互作用参数c小于临界值C时，在绝热极限下隧穿仍然满足量子绝热定理，而大于这一临界值时，量子绝热定理不再满足．最后通过和线性情况比较，得到了C〈c‘时隧穿率与扫描速率间满足的指数关系．

玻色—费米混合气体的非线性Landau-Zener隧穿

在有相互作用的非线性两模系统中,通过对相互作用参数的调节,研究了该系统中玻色-费米混合气体的Landau-Zener隧穿现象.研究发现,其中某一组分的自相互作用会影响另一组分粒子的隧穿,使得隧穿出现临界现象.

和频过程中的Rabi振荡与Landau-Zener遂穿过程

依据宏观现象与量子物理现象之间的相类似之处,利用干涉原理解释了和频场强度随着传输距离发生类似于原子系统中的Rabi振荡的物理机理,从Landau-Zener遂穿(LZT)的角度揭示了光学参量转换过程中的能量转移机理,以渐进解、解析解的形式详细展示出和频产生过程中的能量转移过程.

多体相互作用下非线性双能级体系的薛定谔方程

能级间的Landau-Zener隧穿是量子力学中的一个基本过程.在非线性双能级体系的基础上,进一步讨论非线性双能级体系在考虑多体相互作用下的薛定谔方程.利用考虑多体相互作用下的薛定谔方程,可以进一步研究同时考虑两体和多体相互作用时玻色-爱因斯坦凝聚体的隧穿率.