Wetenschap
Wetenschappers ontdekken polaire Bloch-punten in gespannen ferro-elektrische films
Een Bloch-punt is een enkelvoudig punt waaromheen de veldvectoren in bijna alle richtingen zijn georiënteerd. In de magnetiek is het de natuurlijke link tussen klassiek en kwantummagnetisme, en het is nog niet rechtstreeks waargenomen. Op het gebied van ferro-elektriciteit is dit slechts in enkele gevallen voorspeld.
Onderzoekers van het Institute of Metal Research (IMR) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) en medewerkers van het Institute of Physics van CAS hebben direct polaire Bloch-punten waargenomen in gespannen ferro-elektrische films.
Hun werk is gepubliceerd in Nature Communications .
Gebaseerd op hun eerdere werk aan het polaire meronrooster, overwogen de onderzoekers het model van een door trek belaste ultradunne ferro-elektrische PbTiO3 film ingeklemd door symmetrische elektroden in faseveldsimulaties en ontdekte dat de meronen transformeren in Bloch-punten naarmate de dikte van de elektrode toeneemt.
Dan een drielaagse SrRuO3 /PbTiO3 /SrRuO3 film werd gekweekt op de SmScO3 substraat door gepulseerde laserafzetting, en aberratie-gecorrigeerde scanning-transmissie-elektronenmicroscopische beeldvorming werd gebruikt om de polarisatieconfiguratie van polaire Bloch-punten te observeren. Verdere faseveldsimulaties voorspelden dat er rond elk polair Bloch-punt een gebied met negatieve capaciteit bestaat.
De ontdekking van polaire Bloch-punten breidt de assemblage van topologische ferro-elektrische domeinstructuren uit en impliceert nieuwe toepassingen in toekomstige geïntegreerde schakelingen en elektronische apparaten met laag vermogen.