北京理工大学团队在力学调控拓扑铁电畴研究中取得重要进展
近日,北京理工大学王学云,洪家旺团队在力学调控拓扑铁电畴研究中取得重要进展,相关成果以“Mechanical Manipulation for Ordered Topological Defects”为题,发表于国际权威期刊Science Advances期刊。研究团队建立了一种残余应力的力学调控策略,针对拓扑铁电畴结构,通过纳米压痕引入应力与晶格相互作用的马格努斯力,使铁电单晶中的涡旋畴呈现六重对称的分布,进而拓展压痕至划痕,通过纳米划痕将随机分布的涡旋畴调控成大面积(50 μm ´ 500 μm)、高密度(周期 400 nm)、单一手性平行条纹畴,解决了受拓扑保护的铁电畴难以在室温局域精准调控的难题,为其他铁电、铁磁和铁弹等铁性材料的畴调控及应用提供新思路。 拓扑缺陷,作为一种具有拓扑保护的微结构,是研究体系对称性与序参量演变的重要载体。在铁电领域,拓扑畴/畴壁结构展现出新奇物理现象,形成了稳定的荷电畴壁,展现出半波整......阅读全文
铁电材料中发现通量全闭合畴结构
记者日前从中国科学院金属研究所获悉,该所研究员马秀良研究团队与合作者在铁电材料中发现通量全闭合畴结构,或让铁电材料实现超高密度信息存储。 铁电材料是指在外加电场的作用下,其电极化方向可以发生改变的一类材料,如钛酸铅、钛酸钡等材料。铁电存储器具有功耗小、读写速度快、寿命长与抗辐照能力强等优点,但
科学家揭秘铁电材料的光电机制
美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及加州大学伯克利分校的研究人员揭开了铁电材料在光照条件下产生高压电的秘密。该研究发表在《物理评论快报》上。 铁电材料是指具有铁电效应的一类材料,它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。
铁电反常光伏效应研究取得新进展
铁电光伏是上世纪七十年代在研究铁电材料的光电子学性质时发现的一种新的重要的物理效应。因与常规的p-n结型太阳能电池的光伏效应存在根本差别,这种现象常被称为反常光伏效应或者体光伏效应。近年来,随着人类社会对能源环境问题的持续关注,关于铁电光伏效应的研究持续升温。目前,关于铁电光伏效应的物理机制已有
我国科研机构联合创制无疲劳铁电材料
中新网宁波6月7日电(林波)6月7日,中国科研机构联合在国际学术期刊《科学》(Science)上发表了题为“Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching”(利用层间滑移翻转机制开发抗疲劳铁
Science-Advances:铁电超晶格中发现周期性电偶极子波
拓扑极化结构自身具有拓扑保护性,在信息处理、传输、存储等方面具有重要的应用价值。然而,铁电材料中的极化拓扑结构一般都包含本体对称性不允许的连续极化旋转。如何解决铁电极化与晶格应变的相互制约的问题,实现极化反转与晶格应变的有效调控,获得有望用于超高密度信息存储的结构单元,是当今铁电材料领域面临的一
铁磁金属/拓扑绝缘体异质结中自旋流电荷流转换效率
自旋流的产生、操作和探测是自旋电子学研究的最基本问题,其中一个关键目标是在室温以上实现电荷流-自旋流的高效转换。电荷流-自旋流转换效率与材料中的自旋-轨道耦合密切相关,通过逆自旋霍尔效应(Inverse Spin Hall effect)和逆埃德尔施泰因效应(Inverse Edelstein
铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质
铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数
金属所在铁电异质界面发现极化巨大增强现象
铁电材料由于具有铁电、介电、压电、热释电等丰富的物理性能,被广泛应用于非易失性铁电存储器、电容器、制动器、热释电探测器等电子器件中。为满足电子器件小型化的发展需求,铁电体需要以低维薄膜的形式集成到电子器件中。但是,随着薄膜厚度的减小,在异质界面去极化场的作用下,铁电极化会显著降低甚至消失,如何保
宁波材料所以“微交联法”创制高弹性铁电材料
8月4日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队在《科学》(Science)上,发表了题为Intrinsically elastic polymer ferroelectric by precise slight crosslinking的研究文章。该研究提出了铁电材料的本
高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展
高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B
高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展
高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A24C4B
姚熹院士:向世界铁电陶瓷领域传递中国声音
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506004.shtm 姚熹(1935— ) 电子陶瓷材料与元器件专家,中国铁电陶瓷领域奠基人之一。1935年9月28日出生于江苏省苏州市,1957年毕业于交通大学并留校任教,1958年随校迁
高熵铁电多层陶瓷电容器研究取得进展
高性能介质电容器在现代脉冲功率器件中发挥着关键作用。然而,能量存储能力低是脉冲器件小型化与集成化趋势面临的主要障碍之一,现有基于钙钛矿基材料体系的多层陶瓷电容器,面临材料设计和器件性能提升的瓶颈。 针对上述问题,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队等,提出了基于四方钨青铜(TTB,通式A12A2
何华武:奔向“风驰电掣”的高铁梦
何华武 中国工程院供图收到《中国科学报》的采访函后,中国工程院院士何华武亲手写下近万字的中国高铁建设回忆文章。朴素的文字背后,是一位铁路“战士”追梦中国高铁的深情与努力。何华武是中国高铁技术的主创人和主要实施推广人之一,中国铁路第六次大面积提速、首条运营时速350公里的京津高速(城际)铁路工程、世界
APL:新型弛豫铁电单晶压电变压器研究
中科院上海硅酸盐研究所铁电光电晶体与器件研究课题组利用弛豫铁电单晶材料优异的压电性能设计和制备了Rosen型压电单晶变压器。该课题组系统表征了沿不同方向极化后晶体的电弹参数,并基于有限元方法,利用ANSYS软件进行了设计。制备出的变压器开路升压比达到138,功率密度约是同种型式PZT陶瓷的4倍,驱动
聚焦噪声免疫,拓扑世界有了“新交规”
,并基于可选择的准连续铁电开关,首次提出了噪声免疫的类脑计算方案。日前,相关研究成果发表于《自然—纳米技术》。电子在传统半导体材料中与拓扑量子材料中的传输方式,就如同行驶在杂乱的街道(左)和高速公路上(右)的车辆。课题组供图半导体芯片中最基本运算单元的工作机制依赖于电子的传输。传统材料中的电子传输会
近代物理实验室设备资料(ZJ3压电,TDZT04C铁电,介电)
近代物理实验室设备资料(ZJ-3压电,TDZT-04C铁电,介电) 近代物理实验室现有实验室面积约800平方米,总资产达1200多万元,涉及原子物理、原子核物理、固体物理、凝聚态物理、磁学、光学、真空技术、当代新兴物理实验技术等领域的综合设计性项目30个,为学生开设80学时的必修课程。另有微结构材料
研究发现铁电斯格明子的临界厚度不遵循经典Kittel定律
近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队澄清了斯格明子的临界尺寸问题。这一结果是继发现通量全闭合、麦纫、电偶极子波之后,该团队在有关铁电材料拓扑畴组态方面的又一项重要突破,为与铁磁材料类比的结构特性增添了新的实质性内容,并为探索以铁电薄膜为基础的电子器件提供了新的参考和借
金属所发现铁电斯格明子的临界厚度不遵循经典Kittel定律
近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队澄清了斯格明子的临界尺寸问题。这一结果是继发现通量全闭合、麦纫、电偶极子波之后,该团队在有关铁电材料拓扑畴组态方面的又一项重要突破,为与铁磁材料类比的结构特性增添了新的实质性内容,并为探索以铁电薄膜为基础的电子器件提供了新的参考和借鉴。
拓扑世界“新交规”!我国学者提出新型类脑计算方案
7日,记者从南京大学获悉,该校物理学院缪峰教授、梁世军副教授团队联合南京理工大学程斌教授通过构筑特殊堆垛构型的魔角石墨烯器件,观测到电子型铁电性与拓扑边界态的共存,并基于可选择的准连续铁电开关,首次提出了噪声免疫的类脑计算方案,该工作为开发基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件开辟了全新的技术路线。相关
科研人员发表系统性综述:铁基超导体中存在的拓扑物理
铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中,这两个领域各自独立发展,互相之间很少有研究交集。最近几年,经过多个研究组的共同努力,结合理论和实验发现:某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体(Connate Topological Su
铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。 超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理
福建物构所无金属反铁电分子材料研究获进展
反铁电材料具有独特的电偶极子反平行排列结构,在温度或电场作用下表现出丰富的结构相变与临界物理性能,在高功率电容器、固态制冷和能量存储器件等方面展现出广阔的应用前景。作为铁性材料家族的重要组成,反铁电分子材料由于易裁剪、易加工、环境友好以及生物相容性突出等特点引起了人们的关注。但受制于反铁电材料自
科学家在铁电材料中发现极化布洛赫点
近日,松山湖材料实验室大湾区显微科学与技术研究中心研究员马秀良与合作者在铁电材料中发现极化布洛赫点(Bloch point)。该发现是继通量全闭合阵列、半子晶格、周期性电偶极子波之后,研究团队在有关铁电材料拓扑畴结构方面的又一项重要突破。相关成果在线发表于《自然-通讯》。布洛赫点是矢量场中的奇点,其
发现铁电材料中室温电极化斯格明子晶格
2015年,中国科学院金属研究所研究员马秀良、朱银莲和博士唐云龙等通过PbTiO3/SrTiO3铁电多层膜的设计实施应变调控,发现铁电材料中的通量全闭合畴结构并成功制备出由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列(Science 2015)。该项工作发表后迅速激发了国际上关于新型铁
我国学者理论预测高密度铁电冰相
近日,中国科学技术大学客座教授曾晓成研究组与杨金龙/袁岚峰研究组以及大连理工大学赵纪军研究组合作,理论预测了一个新的高密度铁电冰相,研究成果发表在4月26日的《自然-通讯》上。文章标题为Room temperature electrofreezing of water yields a miss
高性能铁电畴壁信息存储器新方法
华南师范大学华南先进光电子研究院教授高兴森团队联合南京大学教授刘俊明等,提出了一种构筑高性能铁电畴壁信息存储器的新方法。相关研究近日发表于《先进材料》。 随着人工智能和大数据等新兴领域的发展,人们对高性能信息技术的需求也日益增长。然而,在当前器件持续微型化的趋势下,传统的信息载体和技术途径在不久
层状反铁电材料首次获得本征六重极化态
近期,西安交通大学与中国科学技术大学、湖南师范大学、南京大学等单位合作,在二维层状反铁电材料实验研究中取得进展,在该体系中首次获得本征六重极化态,提出了垂直铁电/反铁电畴堆叠耦合实现的本征六态和四态机制。近期该成果在线发表于《自然-通讯》上。在该研究中,研究团队利用化学气相输运法成功合成了高质量二维
白雪冬团队实现极性拓扑结构相变的原子尺度表征与调控
近年来,科学家先后在理论和实验上发现了铁电材料中可以形成尺寸低至几个纳米的极性拓扑结构,如通量闭合畴、涡旋畴和斯格明子等。极性拓扑畴结构具有拓扑保护性、尺寸小等优势,这引起探索新一代非易失性超高密度信息存储器件的兴趣。实际器件操作大多是基于外场对结构单元极化态和拓扑相变的调控,研究单个铁电畴结构
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体(Chiral Topological Superconductor),对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子(Majorana particle)至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结