El telururo de germanio (GeTe) se conoce como un semiconductor ferroeléctrico Rashba con una serie de propiedades interesantes. Los cristales constan de nanodominios, cuya polarización ferroeléctrica puede ser conmutada por campos eléctricos externos. Debido al llamado efecto Rashba, esta ferroelectricidad también se puede utilizar para cambiar espines de electrones dentro de cada dominio. El telururo de germanio es, por tanto, un material interesante para dispositivos espintrónicos, que permiten el procesamiento de datos con un aporte de energía significativamente menor.

Ahora un equipo de HZB y la Universidad Estatal de Moscú Lomonosov, que ha establecido un Grupo de investigación conjunto Helmholtz-RSF, ha proporcionado información completa sobre este material a nanoescala. El grupo está encabezado por el físico químico Dr. Lada Yashina (Universidad Estatal de Lomonosov) y el físico de HZB Dr. Jaime Sánchez-Barriga. "Hemos examinado el material utilizando una variedad de métodos de vanguardia para no solo determinar su estructura atómica, sino también la correlación interna entre su estructura atómica y electrónica a nanoescala, "dice Lada Yashina, quien produjo las muestras cristalinas de alta calidad en su laboratorio.

Sus investigaciones microscópicas mostraron que los cristales poseen dos tipos distintos de límites que rodean los nanodominios ferroeléctricos con tamaños entre 10 y 100 nanómetros. En BESSY II, el equipo pudo observar dos terminaciones de superficie con polarización ferroeléctrica opuesta, y analizar cómo estas terminaciones corresponden a nanodominios con átomos de Ge o Te en la capa superficial más alta.

"En BESSY II, pudimos analizar con precisión la relación intrincada entre la polarización del espín en la masa o en la superficie y las configuraciones opuestas de la polarización ferroeléctrica, "explica Jaime Sánchez-Barriga. Los científicos también determinaron cómo la textura de espín cambia por polarización ferroeléctrica dentro de nanodominios individuales." Nuestros resultados son importantes para las posibles aplicaciones de los semiconductores ferroeléctricos Rashba en dispositivos espintrónicos no volátiles con memoria extendida y capacidades de computación a nanoescala. , “enfatiza Sánchez-Barriga.