Een onderzoeksteam van de Universiteit van Arkansas, in samenwerking met onderzoekers van het Max Planck Institute of Microstructure Physics en Beijing Academy of Quantum Information Sciences, heeft polarisatiewervelingen ontdekt in tweedimensionale (2D) ferro-elektriciteit.

University of Arkansas, postdoctoraal onderzoeksassistent van de Universiteit van Arkansas, John W. Villanova, leidde de theoretische bijdrage aan het artikel dat onlangs werd gepubliceerd in Geavanceerde materialen .

Experimenten werden uitgevoerd aan het Max Planck Institute of Microstucture Physics. SnTe/PbTe monolaag laterale heterostructuren werden geproduceerd via moleculaire bundel epitaxiale groei, en scanning tunneling microscopie metingen tonen een atomair scherp grensvlak tussen de ferro-elektrische en para-elektrische domeinen.

Door zorgvuldig de elektronische bandbuiging aan de randen van de SnTe-monolaag te meten, de polarisatieoriëntatie werd afgeleid om te oriënteren in een vortex bestaande uit vier kwadranten rond de PbTe-monolaagkern, altijd met een component die naar de kern wijst. De berekeningen van de dichtheidsfunctionaaltheorie uitgevoerd aan de U of A hebben de metingen gecontextualiseerd in termen van relatieve werkfuncties en ladingsoverdracht, consistent met de positief gebonden lading op de SnTe/PbTe monoayer-interface.

Deze engineering van de polarisatietoestand in nieuwe 2D laterale heterostructuren met polarisatie in het vlak heeft oog voor toepassingen.