Фазовые переходы и метастабильные состояния в напряженных пленках SrTiO$_{3}$

Из первых принципов методом функционала плотности рассчитана последовательность основных состояний в пленках SrTiO$_{3}$, подвергнутых эпитаксиальной деформации, а также постоянному механическому напряжению в направлениях [001] и [110]. В условиях постоянных деформаций увеличение постоянной решетки подложки приводит к следующей последовательности основных состояний: $I$4$cm$ $\to$ $I$4/$mcm$ $\to$ $Ima$2 $\to$ $Cm$ $\to$ $Fmm$2 $\to$ $Ima$2(II). При переходе к условиям постоянных напряжений последовательность фаз существенно меняется и зависит от способа создания напряжений. Обнаружено, что одновременное присутствие в титанате стронция двух типов неустойчивости решетки (сегнетоэлектрической и структурной) приводит к появлению целой системы метастабильных фаз, число которых резко возрастает в условиях постоянных напряжений. Стабильность этих фаз меняется при изменении давления и между ними происходят фазовые переходы. Появление широких областей бистабильности в определенных областях фазовой диаграммы позволяет использовать это явление для создания энергонезависимой памяти с изменением фазового состояния.