中国科学家团队最新研究发现铁电材料中的“奇点”

为生歌唱

北京5月18日电 (记者 孙自法)记者5月18日从中国科学院获悉，中国科学院物理研究所马秀良研究员、中国科学院金属研究所王宇佳研究员、广东松山湖材料实验室冯燕朋副研究员等组成的研究团队，最新在铁电材料中研究发现极化“布洛赫点”(Bloch point)，它是矢量场中的“奇点”，其周围的矢量朝向空间中的各个方向。
　　研究团队表示，该项研究工作进一步完善了通过失配应变调控铁电材料畴结构的重要性和有效性，揭示极化体系中的电偶极子在一定条件下可以形成类似特殊凝聚结构的准粒子，丰富了极化拓扑畴结构家族，对探索基于铁电材料的高密度非易失性信息存储器件具有重要意义。

极化“布洛赫点”的理论预测与实验发现示意图。中国科学院金属研究所/供图

　　这项研究发现是继通量全闭合阵列、半子晶格、周期性电偶极子波之后，该研究团队在有关铁电材料拓扑畴结构方面取得的又一项重要突破。相关成果论文近日在国际学术期刊《自然-通讯》以“应变调制铁电薄膜中的极化布洛赫点”为题在线发表。
　　研究团队介绍说，在前期半子晶格工作的基础上，他们利用相场模拟构建对称电极模型，发现随着电极厚度的增加，汇聚和发散型半子分别演化成两种类型的布洛赫点：其一是面内汇聚且面外发散，其二是面内发散且面外汇聚。
　　随后，他们利用脉冲激光沉积技术在外延生长钪酸钐(SmScO3)衬底上生长由钌酸锶(SrRuO3)电极夹持的超薄钛酸铅(PbTiO3)薄膜(5纳米)，并通过像差校正透射电子显微镜对平面样和截面样进行观察，最终在超薄钛酸铅薄膜中观察到面内面外呈发散和汇聚特征的极化“布洛赫点”。(完)