SnTiO3材料、其制备方法、其作为铁电材料的用途和包括铁电材料的装置

摘要

本发明涉及一种式为SnTiO3的材料，其具有包括层的晶体结构，其中所述层包括Sn(II)离子、Ti(IV)离子和共边O6‑八面体，所述共边O6‑八面体形成亚层，所述Ti(IV)离子位于共边O6‑八面体的2/3内，从而形成共边TiO6‑八面体，所述共边TiO6‑八面体在所述亚层内形成蜂窝结构，所述蜂窝结构包括六边形，在所述六边形内具有Ti(IV)‑空位，所述Sn(II)离子相对于所述亚层位于所述Ti(IV)‑空位的上方和下方，所述Ti(IV)离子可选地被M取代，M是选自4族和14族元素的一种或多种元素，且所述晶体结构满足下列特征(i)和(ii)中的至少一个：(i)所述Sn(II)离子具有四面体配位层，所述四面体配位层包含所述层的三个O离子和所述Sn(II)离子的电子孤对，所述电子孤对相对于所述层的所述三个O离子位于顶端位置，(ii)所述层堆垛成使得各层按照堆垛矢量S1或堆垛矢量S2相对于各相邻层平移，相邻六边形的中心形成平行四边形，一边具有长度x，一边具有长度y，所述堆垛矢量S1是沿具有长度x的边平移2/3x、和沿具有长度y的边平移1/3y的组合平移，所述堆垛矢量S2是沿具有长度x的边平移1/3x、和沿具有长度y的边平移2/3y的组合平移，且所述晶体结构包括按照所述堆垛矢量S1相对于相邻层平移的层、和按照所述堆垛矢量S2相对于相邻层平移的层。本发明还涉及具有四方钙钛矿型晶体结构的式为SnTiO3的材料、一种SnTiO3的制备方法、一种包括铁电材料的装置、以及式为SnTiO3的材料在铁电元件中的用途。