Fysikere finder beviser for tidligere usete overgange i ferroelektrik

I en nylig undersøgelse, University of Arkansas fysikforskere fandt bevis på en omvendt overgang i ferroelektriske ultratynde film, som kan føre til fremskridt inden for udvikling af datalagring, mikroelektronik og sensorer.

"Vi fandt ud af, at en uordnet labyrintisk fase forvandles til den mere ordnede parallel-stribe struktur ved at hæve temperaturen, " sagde Yousra Nahas, første forfatter til undersøgelsen med titlen "Invers Transition of Labyrinthine Domain Patterns in Ferrolectric Thin Films, " offentliggjort i tidsskriftet Natur . Tidligere og nuværende U of A fysikforskere Sergei Prokhorenko, Bin Xu, Sergey Prosandeev, og den fremtrædende professor Laurent Bellaiche, sammen med kolleger i Frankrig, også bidraget til undersøgelsen.

Foreslået for et århundrede siden, disse typer overgange synes at være i modstrid med den grundlæggende lov om, at uorden stiger med temperaturen. De er blevet fundet i andre systemer såsom superledere, proteiner, flydende krystaller og metallegeringer. Men de var ikke blevet fundet i ferroelektriske materialer, som er af interesse for videnskabsmænd, fordi de besidder spontan elektrisk polarisering, der kan vendes ved anvendelse af et elektrisk felt.

University of Arkansas forskere var i stand til at modellere overgangene ved hjælp af Arkansas High Performance Computing Center, som er delvist finansieret af Arkansas Economic Development Commission. Forskere i Frankrig demonstrerede modellens forudsigelser gennem laboratorieforsøg.

"Disse resultater kan blive brugt til at springe ud over de nuværende teknologier ved at muliggøre fundamentalt nye designprincipper og topologisk forbedrede funktionaliteter inden for ferroelektriske film, " sagde Nahas.