Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Antiferroelectric negative capacitance from a structural phase transition in zirconia

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F22%3A10443285" target="_blank" >RIV/00216208:11320/22:10443285 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=y-s8NioCj0" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=y-s8NioCj0</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-022-28860-1" target="_blank" >10.1038/s41467-022-28860-1</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Antiferroelectric negative capacitance from a structural phase transition in zirconia

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Crystalline materials with broken inversion symmetry can exhibit a spontaneous electric polarization, which originates from a microscopic electric dipole moment. Long-range polar or anti-polar order of such permanent dipoles gives rise to ferroelectricity or antiferroelectricity, respectively. However, the recently discovered antiferroelectrics of fluorite structure (HfO2 and ZrO2) are different: A non-polar phase transforms into a polar phase by spontaneous inversion symmetry breaking upon the application of an electric field. Here, we show that this structural transition in antiferroelectric ZrO2 gives rise to a negative capacitance, which is promising for overcoming the fundamental limits of energy efficiency in electronics. Our findings provide insight into the thermodynamically forbidden region of the antiferroelectric transition in ZrO2 and extend the concept of negative capacitance beyond ferroelectricity. This shows that negative capacitance is a more general phenomenon than previously thought and can be expected in a much broader range of materials exhibiting structural phase transitions. Applying an electric field to an antiferroelectric material transforms its non-polar crystal structure into a polar one. Here, the authors show that the antiferroelectric transition in zirconia causes a negative capacitance, useful for electronics.

  • Název v anglickém jazyce

    Antiferroelectric negative capacitance from a structural phase transition in zirconia

  • Popis výsledku anglicky

    Crystalline materials with broken inversion symmetry can exhibit a spontaneous electric polarization, which originates from a microscopic electric dipole moment. Long-range polar or anti-polar order of such permanent dipoles gives rise to ferroelectricity or antiferroelectricity, respectively. However, the recently discovered antiferroelectrics of fluorite structure (HfO2 and ZrO2) are different: A non-polar phase transforms into a polar phase by spontaneous inversion symmetry breaking upon the application of an electric field. Here, we show that this structural transition in antiferroelectric ZrO2 gives rise to a negative capacitance, which is promising for overcoming the fundamental limits of energy efficiency in electronics. Our findings provide insight into the thermodynamically forbidden region of the antiferroelectric transition in ZrO2 and extend the concept of negative capacitance beyond ferroelectricity. This shows that negative capacitance is a more general phenomenon than previously thought and can be expected in a much broader range of materials exhibiting structural phase transitions. Applying an electric field to an antiferroelectric material transforms its non-polar crystal structure into a polar one. Here, the authors show that the antiferroelectric transition in zirconia causes a negative capacitance, useful for electronics.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000485" target="_blank" >EF15_003/0000485: Centrum nanomateriálů pro pokročilé aplikace</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nature Communications [online]

  • ISSN

    2041-1723

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    13

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    1228

  • Kód UT WoS článku

    000766759300006

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85126081024