运用原位偏置技术,研究者观察到了薄膜内部的铁电畴的“华丽翻转”:电压为0伏时,薄膜内部没有形成畴壁,表现为单一的铁电畴结构;电压为1伏时,薄膜平面内出现一个“尾对尾”配置的面内带电畴壁,这层畴壁仅1个原子层厚度;当电压为5伏时,面内带电畴壁又被“擦除”了。
铁电畴壁，作为分隔不同电极化取向铁电畴的区域，其稳定性至关重要。在多数铁电材料中，自然形成的畴壁通常是电中性的，因为带电畴壁（c-DWs）往往因静电能过高而不稳定。然而，在实际观察中，我们发现了丰富的180°头对头或尾对尾带电畴壁，这引发了一个有趣的问题：为何在Bi单层中，这种180°c-DWs能够大量...
来自爱尔兰科克大学物理系和廷德尔国家研究院的Ðorđe Dangić 和Ivana Savić教授团队,基于第一性原理计算方法预测发现,GeTe铁电畴壁平面具有5倍于块体材料的巨热电功率因子。该团队从电子结构进一步揭示了这种增强的主要原因:1)受限的自由电荷载流子,这是由于界面的极化不连续导致了畴壁费米能级附近电子态局域,...
今天,澳大利亚新南威尔士大学Sharma博士研究组联合湘潭大学刘运牙副教授等在《Science》子刊《Science Advances》上发表了题为“Non-volatile Ferroelectric Domain Wall Memory”的研究论文,在国际上首次报道一类新型铁电畴壁原型存储器。该工作在有限元分析和相场模拟结果的支持下,通过生长高质量外延取向铁酸铋薄膜、精心设计...
在此基础上,科研人员根据滑移方向与畴壁的几何角度关系,构建了四种类型的铁电畴壁(0°,30°,60°,90°畴壁),并利用深度学习力场函数进行结构弛豫,得到稳定的畴壁结构。计算结果表明,0°和90°畴壁宽度分别为10nm和40nm,比常规铁电材料大1-2个数量级。结合畴壁能模型分析,可以推出是由于较低的层间滑移势垒和较...
一、手性铁电畴壁的形成机制 铁电材料是一种具有自发极化的材料,其极化方向可以在外部电场的作用下翻转。畴壁则是铁电材料中不同极化区域之间的边界。手性铁电畴壁的形成机制与铁电畴壁的形成机制类似,都是由于铁电材料中的自发极化方向发生变化导致的。但是,手性铁电畴壁的形成还涉及到材料的手性结构,即分子或晶体结...
多铁性材料,特别是在同一相中同时表现出铁磁性和铁电性的磁电多铁性,由于其在微电子存储应用中的巨大潜力,最近引起了人们的极大兴趣。
近日,北京理工大学王静副研究员、黄厚兵研究员与清华大学马静副教授、南策文教授合作,在铁电畴壁逻辑器件方面取得重要研究进展。该研究工作通过低电压调控自组装铁电纳米岛中的畴壁网络形态,提出了实现“NOT, NAND, NOR”等7种基本逻辑门和“...
npj:界面出奇迹—铁电畴壁中的超宽频声子 电畴壁是具有不同极化方向铁电畴的界面,其尺度在纳米量级。所谓界面即器件。近年来,基于铁电畴的纳米电子器件探索成为近年来的研究热点。Seidel等发现BiFeO3的电畴壁具有明显高于体材料的导电性开启了电畴作为新型纳米电子器件的新范式。随后,人们基于畴壁构建了kHz高频二极管...