Fysikere opdager forenende mønster i todimensionel ferroelektrik

University of Arkansas fysikere har opdaget en samlende ramme i de dipolære mønstre af todimensionel ferroelektrik, et fund, som kunne hjælpe med at fremme udviklingen af ​​high-density information kodningssystemer i computere og anden elektronik.

Ferroelektriske film er atomisk tynde materialer, der lover tæt informationslagring på nanoskala. De er karakteriseret ved deres strukturelle mønstre:nogle er labyrinter (mosaik), mens andre er bobleformede. Mønstre er typisk dikteret af materialetype og af filmkonfigurationen (substrat, elektrode, tykkelse, etc.).

Men forskere fandt en ramme for mønstrene, giver dem mulighed for bedre at forstå deres evolutionære topologi. Deres undersøgelse finder, at svaret på de skiftende mønstre i ferroelektriske film ligger i ikke-ligevægtsdynamik, med topologiske defekter, der driver den efterfølgende evolution. Deres forudsigelser blev eksperimentelt bekræftet af samarbejdspartnere fra University of New South Wales i Australien, som også var i stand til at manipulere mønstrene ved at ændre parametre som temperatur og styrken af ​​et elektrisk felt.

"Ikke kun omfatter disse topologiske faser i lavdimensionel ferroelektrik nye fænomener, der er fundamentalt interessante i sig selv, men de fremstår også som seriøse kandidater til næste generations højdensitetseffektiv informationskodning, " sagde Yousra Nahas, forskningsassistent i fysik og førsteforfatter til undersøgelsen, som blev offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation . "Dette studie kan hjælpe forskere med at forstå betingelserne for mønsterændringer og fysikken bag det. Det er afgørende for at designe og skræddersy fremtidens avancerede ferroelektriske materialebaserede elektroniske enheder."