Un equipo de investigación de la Universidad de Arkansas, junto con investigadores del Instituto Max Planck de Física de Microestructuras y la Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Beijing, ha descubierto vórtices de polarización en ferroeléctricos bidimensionales (2D).

El asociado de investigación postdoctoral en física de la Universidad de Arkansas, John W.Villanova, dirigió la contribución teórica al artículo que se publicó recientemente en Materiales avanzados .

Los experimentos se realizaron en el Instituto Max Planck de Física de Microestructura. Las heteroestructuras laterales de monocapa de SnTe / PbTe se produjeron a través del crecimiento epitaxial de haz molecular, y las mediciones de microscopía de túnel de barrido muestran una interfaz atómicamente nítida entre los dominios ferroeléctrico y paraeléctrico.

Al medir cuidadosamente la flexión de la banda electrónica en los bordes de la monocapa de SnTe, la orientación de polarización se dedujo para orientar en un vórtice que consta de cuatro cuadrantes alrededor del núcleo de la monocapa de PbTe, siempre con un componente que apunte hacia el núcleo. Los cálculos de la teoría funcional de densidad realizados en la U de A contextualizaron las mediciones en términos de funciones de trabajo relativas y transferencia de carga, coherente con la carga unida positiva en la interfaz monocapa SnTe / PbTe.

Esta ingeniería del estado de polarización en heteroestructuras laterales 2D novedosas con polarización en el plano tiene un ojo hacia las aplicaciones.