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2024-05-27 13:28:23
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OK! メロンからブロッホ点への遷移 (左) と原子スケールの STEM 画像 (右)。クレジット: IMR
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メロンからブロッホ点への遷移（左）と原子スケールの STEM 画像（右）。クレジット: IMR
ブロッホ点とは、その周囲にほぼすべての方向に場のベクトルが向いている特異点です。磁気学では、これは古典的磁性と量子磁性の間の自然なつながりですが、直接観察されたことはありません。強誘電体では、いくつかのケースでのみ予測されています。
中国科学院（CAS）金属研究所（IMR）の研究者とCAS物理研究所の協力者は、歪みのある強誘電体膜における極性ブロッホ点を直接観察しました。
彼らの仕事は 出版された ネイチャーコミュニケーションズ誌に掲載。
研究者らは、極性メロン格子に関するこれまでの研究に基づいて、位相場シミュレーションにおいて対称電極に挟まれた引張歪みを受けた極薄強誘電体PbTiO3膜のモデルを検討し、電極の厚さが増加するとメロンがブロッホ点に変化することを発見した。
次に、パルスレーザー蒸着法によって SmScO3 基板上に三層 SrRuO3/PbTiO3/SrRuO3 膜を成長させ、収差補正走査透過型電子顕微鏡画像を使用して極性ブロッホ点の分極構成を観察しました。さらに、位相場シミュレーションにより、各極性ブロッホ点の周囲に負の容量領域が存在することが予測されました。
極性ブロッホ点の発見は、トポロジカル強誘電体ドメイン構造の組み立てを拡大し、将来の集積回路や 低電力 電子デバイス。
詳しくは：
Yu-Jia Wang 他「歪み強誘電体膜の極性ブロッホ点」Nature Communications (2024)。 DOI: 10.1038/s41467-024-48216-1
ジャーナル情報:
ネイチャーコミュニケーションズ
#科学者らが歪んだ強誘電体膜に極性ブロッホ点を発見