Fysikere skaber polarisationsvirvler i et todimensionelt materiale

Et forskerhold fra University of Arkansas, sammen med forskere ved Max Planck Institute of Microstructure Physics og Beijing Academy of Quantum Information Sciences, har opdaget polarisationsvirvler i todimensionale (2D) ferroelektriske.

University of Arkansas fysik postdoktoral forskningsassistent John W. Villanova ledede teoribidraget til papiret, der for nylig blev offentliggjort i Avancerede materialer .

Eksperimenter blev udført på Max Planck Institute of Microstucture Physics. SnTe/PbTe monolags laterale heterostrukturer blev produceret via molekylær stråle epitaksial vækst, og scanning af tunnelmikroskopimålinger viser en atomisk skarp grænseflade mellem de ferroelektriske og paraelektriske domæner.

Ved omhyggeligt at måle den elektroniske båndbøjning i kanterne af SnTe-monolaget, polariseringsorienteringen blev udledt til at orientere sig i en hvirvel, der består af fire kvadranter omkring PbTe -enkeltlagskernen, altid med en komponent, der peger mod kernen. Beregninger af tæthedsfunktionsteori udført ved U af A kontekstualiserede målingerne med hensyn til relative arbejdsfunktioner og ladningsoverførsel, i overensstemmelse med den positive bundne ladning ved SnTe/PbTe monoayer -grænsefladen.

Denne konstruktion af polarisationstilstanden i nye 2D laterale heterostrukturer med in-plane polarisering har et øje mod applikationer.