图2.
可反转二极管特性与机制分析。(a)(b)(c)分别表示BFO外延薄膜初始态、向上极化、向下极化三个状态的导电特性。外加脉冲电压极化后,薄膜的IV特性呈现二极管整流效应,二极管导电极性方向可随脉冲电压极性即铁电极化方向变化而发生改变。(a')(b')(c')
分别对应BFO薄膜不同极化状态下的能带示意图,表示受铁电极化调制的Shottky势是导致可反转二极管特性的主要机制。

  

  图3. BFO外延薄膜的电阻依赖铁电极化变化的证据。(a)
不同脉冲电压下测量的剩余极化强度(脉冲电压幅度从-20V到20V,再到-20V);(b)施加不同幅度脉冲电压后,在4V测量的电流密度,表示BFO的电阻改变对应着铁电极化强度的变化。(c)BFO外延薄膜的压电力显微图(PFM),实现局部微区的不同极化状态;
(d)导电原子力显微图片(Conductive AFM),表示BFO薄膜微区的电阻随极化状态的不同而改变。