Tenké vrstvy SrTiO3 nebo (Ba,Sr)TiO3 perovskitových feroelektrik mají velký aplikační potenciál v laditelných prvcích pro GHz a THz spektrální oblast.
V nedávné době se ukázalo, že mechanické napětí je jedním z důležitých faktorů, které ovlivňují vlastnosti feroelektrických materiálů. Je například možné připravit epitaxní tenkou vrstvu SrTiO3 na různých substrátech s cílem jemně ladit rozdíl mezi mřížkovými parametry SrTiO3 a substrátu a tím modifikovat napětí ve vypěstované tenké vrstvě. Pro SrTiO3 vrstvy pěstované na vhodně orientovaných substrátech DyScO3 rozdíl ve velikosti mřížkových parametrů činí ~ 1 % a indukuje napětí v tahu, které posunuje teplotu fázového přechodu směrem k pokojové teplotě.[1] Hodnoty teploty a napětí pak definují pracovní bod např. pro ladění dielektrických vlastností vrstvy ve vnějším elektrickém poli, což může vést k aplikacím např. ve vývoji THz nebo mikrovlnných modulátorů a laditelných fotonických krystalů nebo metamateriálů.[1]
V blízkosti fázových přechodů jsou feroelektrické materiály charakterizovány velmi jemnou kompenzací různých mikroskopických sil. V takovém stavu mohou nabývat na významu anharmonické vlastnosti krystalové mříže. Materiál pak vykazuje silné nelineární vlastnosti. Toto otevírá velký potenciál pro různé laditelné aplikace např. vlivem nízkofrekvenčního elektrického pole.[2]
[1] C.-H. Lee, V. Skoromets, M. D. Biegalski, S. Lei, R. Haislmaier, M. Bernhagen, R. Uecker, X. Xi, V. Gopalan, X. Martí, S. Kamba, P. Kužel, and D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 102, 082905 (2013); V. Skoromets, C. Kadlec, J. Drahokoupil, J. Schubert, J. Hlinka, and P. Kužel, Phys. Rev. B 89, 214116 (2014).
[2] V. Skoromets, F. Kadlec, C. Kadlec, H. Němec, I. Rychetský, G. Panaitov, V. Müller, D. Fattakhova-Rohlfing, P. Moch, and P. Kužel, Phys. Rev. B 84, 174121 (2011); V. Skoromets, H. Němec, C. Kadlec, D. Fattakhova-Rohlfing, and P. Kužel, Appl. Phys. Lett. 102, 241106 (2013); V. Skoromets, C. Kadlec, H. Němec, D. Fattakhova-Rohlfing, and P. Kužel, J. Phys. D 49, 065306 (2016).
