Abstract
(La,Sr)CoO3/Pb(Zr,Ti)O3/(La,Sr)CoO3 (LSCO) heterostructures have been grown on LaAlO3 substrates by pulsed laser deposition (PLD) to investigate asymmetric polarization of Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) thin flims with different electrode configuration. P-V hysteresis loop of LSCO/PZT/LSCO was symmetric. However, LaCoO3 (LCO_/PZT/LSCO showed a largely asymmetric P-V hystersis loop and large relaxation of the remanent polarization at the negatively poled state, which means that the negatively poled state was unstable. On the other hand, LSCO/PZT/LCO exhibited large relaxation of the positively poled state. The asymmetric behavior of the polarized states implies the presence of an interal electric firld inside the PZT layer. It is suggested that internal electric field is caused by built-in voltages at LCO/PZT and LSCO/PZT interfaces. The built-in voltages at LCO/PZT and CSCO/PZT interfaces were 0.6 V and -0.12 V, respectively.
비대칭적인 전극 구조를 가지는 Pb(Zr,Ti)$O_3$(PZT) 박막의 비대칭적인 스위칭 특성을 연구하기 위해 Pulsed Laser Deposituin(PLD)방법으로 $LaAlO_3$ 기판 위에 (La,Sr)$CoO_3$/Pb(Zr,Ti)$O_3$/(La,Sr)$CoO_3$(LSCO) 다층구조를 성장시켰다. PZT 박막 캐시터의 전극이 모두 같은 조성일 때, 즉 $(La_0.5Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)일 때 PZT 박막의 이력곡선은 대칭성을 보여주고 있다. 그러나 산화물 전극의 조성이 변할 때 PZT 박막 캐패시터는 비대칭성을 보여주고 있다. $LaCoO_3(LCO)$를 상층 전극, $La_0.5,Sr_0.5)CoO_3$(LSCO)를 하층 전극으로 사용하였을 때 이력 곡선은 음의 방향으로 분극된 상태가 불안정 하여 음의 잔류 분극의 완화 현상을 보여준다. 반면 상층 전극이 LSCO, 하층 전극이 LCO인 PZT 박막 캐패시터는 양의 방향의 분극 상태가 불안정하여 양의 잔류 분극이 완화현상을 보여준다. 이러한 이력 곡선의 완화 현상은 LCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다. 내부 전계는 LCO/PZT와 LSCO/PZT 계면에서의 전자 밴드 구조의 변형에 의한 내부 전계의 형성 때문이라 생각할 수 있다.내부 전계는 LCO/PZT 계면에서의 인가된 전압 강하 차이에 의해 발생되며 전압 강하는 각각의 계면에서 0.6V와 -0.12V의 크기를 갖는다.