Npj Comput. Mater.: 铁电的180°极化翻转：N和T路径的机制！

本文研究了HfO2基铁电材料的180°极化翻转机制，通过第一性原理弹性带方法在块体和Ni/HfO2/Ni异质结中分析了不同翻转路径的结构和能量演化。研究发现，在块体中O原子不跨Hf平面的N路径具有最低翻转势垒，而在异质结中O跨Hf平面的T路径势垒被显著抑制。研究还表明，N路径具有高形核势垒和低畴壁迁移势垒，而T路径则相反。异质结中T路径的畴壁迁移势垒降低至与N路径相当，表明两种路径在适当条件下均可能发生，导致HfO2铁电体极化翻转性质的复杂性。