Patrones de dominio después de (a) 3,4 V y (b) 5,8 V poling. Oscuro, blanco, gris claro, y el área gris oscuro representan dominios con polarizaciones a lo largo de [111], [111], [111], y [111], respectivamente. Cabeza a cabeza, Los DW cabeza-cola y cola-cola están coloreados de naranja, celeste y violeta, respectivamente. (c) Movimiento DW promedio durante cada proceso de sondeo. Bosquejo del proceso de poling de dos pasos, incluido el poling de escaneo por (d) campo eléctrico más bajo y (e) más alto. (f) Se producen con éxito DW de cola conductora bien alineados. Crédito:© Science China Press
Materiales ferroeléctricos que poseen alta energía fotoeléctrica, La respuesta piezoeléctrica y dieléctrica se aplica ampliamente en productos industriales, como transductores, condensadores y dispositivos de memoria. Sin embargo, como el desarrollo de la tecnología, miniaturización, la integración y la flexibilidad son de gran importancia, lo cual difícilmente podría ser cumplido por materiales ferroeléctricos tradicionales a granel. Por eso, paredes de dominio ferroeléctrico a nanoescala (DW), con dramática mecánica recientemente descubierta, eléctrico, propiedades ópticas y magnéticas además de los dominios ferroeléctricos, se han convertido en un tema candente.
A pesar de las intrigantes propiedades que tienen las paredes de dominio ferroeléctrico, para ponerlos en práctica, se necesita urgentemente una mejor comprensión de la dinámica de DW y desarrollar enfoques de manipulación de DW. Se sabe que los estímulos externos, como campo eléctrico, La tensión mecánica y las temperaturas podrían influir en la morfología y la estabilidad del DW. El movimiento de DW también podría verse afectado por las propiedades inerciales de la muestra, así como por las características intrínsecas de los DW. Sin embargo, el impacto de las cargas consolidadas, que es una de las principales características de los DW, se estudia principalmente teóricamente.
En un nuevo artículo de investigación publicado en Beijing, Revista Nacional de Ciencias , científicos de la Universidad de Nanjing en Nanjing, Porcelana, Universidad de Rutgers en New Jersy, EE.UU. y en la Academia China de Ciencias en Shenzhen, China proporciona información experimental directa sobre la dinámica DW de DW con cargas diferentes bajo campos eléctricos. Mediante microscopía de fuerza atómica se ha descubierto que la movilidad de las DW con cargas diferentes en las películas de ferrita de bismuto varía con el campo eléctrico.
Bajo voltajes más bajos, Los DW de cabeza a cola son más móviles que otros DW, mientras que bajo voltajes más altos, Los DW de cola a cola se vuelven activos y poseen una longitud promedio relativamente larga. Esto se atribuye a la alta energía de nucleación y la energía de crecimiento relativamente baja para los DW cargados. Basado en estos resultados, Los investigadores diseñaron un enfoque de sondeo de dos pasos. Polarizan películas delgadas ferroeléctricas con campos eléctricos más bajos y más altos al escanear la superficie de la muestra con la punta del microscopio de fuerza atómica. Las matrices de DW de cola a cola bien alineadas se producen con éxito como rutas conductoras, mientras que la orientación de las DW se puede cambiar variando la dirección de escaneo de la punta. De este modo, lograron el crecimiento orientado y el control de la configuración de los DW ferroeléctricos.
"Nuestro trabajo revela el impacto notable de la acumulación de carga alrededor de los DW en la movilidad DW, proporcionando un enfoque generalizable para estudios dinámicos DW en materiales ferroicos. La metodología propuesta aquí para la sintonización avanzada de DW conductores avanza significativamente hacia sus aplicaciones en nanodispositivos funcionales, "afirman.
