Ferroelectric perovskite의 strain effect에 따른 vacancy formation 변화에 대한 연구

ferroelectric perovskite의 ferroelectricity를 유지하기 위해서는 oxygen vacancy를 조절해야 한다. BTO의 경우 Ti-O(vacancy site)-Ti의 align 방향에 따라 두 종류의 vacancy가 존재하는데, Ti-O-Ti가 c-axis와 평행한 경우 BTO의 ferroelectricity가 약해진다. 본 연구에서는 BTO에 ab-biaxial strain을 가해 보고, 그 결과 두 종류의 vacancy formation energy가 어떻게 변화하는지 확인하였다. 그 결과 a, b-axis의 격자 상수가 증가하면 $V_b$가 $V_c$에 비해 안정해진다는 사실을 확인하였다. 이는 BTO의 oxygen vacancy의 vacancy site에 vacancy로 인해 남는 전자가 국지화되어 Ti-vacancy site 간 인력과 Ti-Ti간 반발력이 균형을 이룰 때 vacancy의 에너지가 낮아지기 때문이다.