Impact of applied biaxial stress on the piezoelectric, elastic, and dielectric properties of scandium aluminum nitride alloys determined by density functional perturbation theory
Notice bibliographique
Résumé
The effects of biaxial in-plane stress on the elastic, dielectric, and piezoelectric (PE) properties of c-axis textured thin film wurtzite phase scandium aluminum nitride (w-ScxAl1−xN) alloys have been calculated with density functional perturbation theory. The in-plane stress σR was kept below 1 GPa covering compressive and tensile values and applied to alloy supercells represented with special quasi-random structures. An increasingly tensile biaxial stress (σR > 0) produces higher displacement-response internal-strain coefficients for the constituent atoms of the alloy and the related PE properties are more sensitive to σR when the fraction x increases. A significant rise of the relative dielectric permittivity ϵr,33η and softening of the stiffness coefficient c33E are also reported with σR > 0. The effective thin film PE strain coefficient d33,f and coupling coefficient k33,f2 show a relative increase of 22% and 26%, respectively, at σR = 1 GPa and x = 0.438. Both tensile σR and x tend to decrease the c/a cell parameter ratio of the wurtzite structure with a significant impact on the PE coefficients. Based on the decomposition of the stiffness, dielectric, and PE coefficients as well as the structural data, it is suggested that tensile biaxial stress enhances the hexagonal character of w-ScxAl1−xN in a qualitatively similar manner as the scandium nitride fraction x does. The manufacture and PE characterization of a beneficially stressed thin film of w-ScxAl1−xN on a substrate of w-InyAl1−yN with adjusted x, y values are suggested to confirm the calculated values of d33,f.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».