Исследование поляризационной зависимости переходного тока в поликристаллических и эпитаксиальных тонких пленках Pb(Zr,Ti)O$_3$

С помощью измерений на постоянном токе и сканирующей микроскопии токов растекания исследована поляризационная зависимость тока в эпитаксиальных и поликристаллических с проводящими границами зерен пленках Pb(Zr,Ti)O$_3$(PZT). Оба метода показали одинаковые результаты в микро- и наноразмерном диапазонах. Отклик тока пленки на приложенное смещение содержит длинную релаксационную компоненту, которая зависит от скорости роста приложенного смещения и направления поляризации, демонстрируя пики тока вблизи значения коэрцитивной силы. Обнаружено, что поляризационная зависимость тока для поликристаллической и эпитаксиальной пленок оказывается принципиально различной. Ток поликристаллической пленки много больше, когда смещение направлено против поляризации, в то время как ток эпитаксиальной пленки больше, если направления смещения и поляризации совпадают. С уменьшением смещения все пленки демонстрируют гистерезис тока несегнетоэлектрического (по часовой стрелке) направления. Показано также, что поляризационная зависимость переходного тока как в поликристаллической, так и в эпитаксиальной пленке оказывается аналогичной поляризационной зависимости фотовольтаического тока в этих пленках.