PbTiO3/LaAlO3体系中首次发现常规180°铁电畴壁与反相畴界互耦现象

铁电畴壁随机存储器为解决硅基存储技术遇到的“存储墙”问题提供了切实可行的方案。相较于其他二维界面,例如晶界、相界等,铁电畴壁可被特定的电场创建、移动以及擦除,意味着基于铁电畴壁的存储器件将更加灵活可控。然而,常规铁电畴壁作为高能界面,会出现非预期的漂移甚至湮灭,引发对数据存储可靠性的担忧,且现有的铁电畴壁存储器件传导电流和开关比仍处于较低水平,难以满足读写器件的性能要求。此外,在高密度铁电畴壁器件中,畴壁体积占比高,这限制了存储密度的进一步提升。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禹日成、副研究员沈希联合北京科技大学教授苗君,在PbTiO3/LaAlO3体系中首次发现了常规180°铁电畴壁与反相畴界(APB)互耦现象。研究团队通过透射电子显微学、第一性原理计算等多种手段,发现该互耦体系严格垂直于生长界面,横向厚度仅为常规畴壁的1/10。APB的钉扎属性赋予互耦体系优异的抗干扰性能,且互耦体系可通过APB与180......阅读全文

PbTiO3/LaAlO3体系中首次发现常规180°铁电畴壁与反相畴界互耦现象

铁电畴壁随机存储器为解决硅基存储技术遇到的“存储墙”问题提供了切实可行的方案。相较于其他二维界面,例如晶界、相界等,铁电畴壁可被特定的电场创建、移动以及擦除,意味着基于铁电畴壁的存储器件将更加灵活可控。然而,常规铁电畴壁作为高能界面,会出现非预期的漂移甚至湮灭,引发对数据存储可靠性的担忧,且现有的铁

什么是铁电畴?

   为什么铁电体会有电滞回线?主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中,晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向,整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量,从能量角度来看,这种状态是不稳定的。因此,晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的

什么是铁电畴?

为什么铁电体会有电滞回线?主要是因为铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中,晶体内部所有区域的自发极化P全部指向同一方向,整个晶体将在内外部空间建立起电场。那么周围空间将储存相当大的静电能量,从能量角度来看,这种状态是不稳定的。因此,晶体中铁电相的自发极化总是会分裂成一系列极化方向不同的小区域

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

我国学者与海外合作者实现铁电薄膜带电畴壁精确操控

图 具有量化忆阻特性的面内带电畴壁的构建与原子级调控  在国家自然科学基金项目(批准号:12125407、52272129、U21A2067)等资助下,浙江大学材料科学与工程学院张泽院士、田鹤教授团队与新加坡国立大学陈景升教授团队、美国内布拉斯加大学林肯分校Tsymbal教授团队合作,在纳米级厚度的

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

新型二维铁电材料铁电畴结构的调控研究获进展

  铁电材料因具有稳定的自发极化,且在外加电场下具有可切换的极化特性,在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同,二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键,这可降低表面能,有助于实现更小的器件尺寸。此外,传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小

金属所铁电薄膜异质界面及畴组态研究取得系列进展

  中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部研究员马秀良、朱银莲,博士刘颖、博士生李爽近来在铁电薄膜异质界面和同质界面的可控生长、调控以及微观结构性能方面获得系列新进展。  铁电材料由于丰富的物理性能和在铁电器件领域广泛的应用前景得到研究人员的广泛关注。由于电子器件小型化的

研究实现反铁磁铁磁转变磁畴直接成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510471.shtm

金属所等建立通量全闭合铁电畴二维阵列形成相图

  中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部研究员马秀良、朱银莲等与美国科学家合作,在通量全闭合铁电畴的周期性阵列及其可控生长方面取得新进展,建立通量全闭合铁电畴二维周期性阵列的形成相图,并获得清晰的原子结构图谱。  拓扑缺陷具有独特的力、电、磁等特性,在电子器件中有重要的

磁畴壁拓扑结构在实验上的发现与调控

  兼具温度、电流、磁场等多物理场协同调控的高分辨洛伦兹透射电镜在实空间探索纳米尺度新型磁畴结构、原位揭示与磁性相关的新奇物理现象微观机制以及自旋原理性器件应用方面发挥着越来越重要的作用。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室张颖研究团队在沈保根院士总体组织下,近几年利用高分辨磁

科学家在反铁电钙钛矿氧化物研究中取得新进展

近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员许钫钫团队和王根水团队合作,通过构建晶格失配诱导相分离的策略,在锆酸铅(PbZrO3)薄膜中构建出理论预测的三倍周期调制结构,且其体积分数可以通过薄膜的厚度进行调控。相关研究结果发表于《自然—通讯》。反铁电钙钛矿氧化物中自发极化呈出现丰富的调制序构,在电场激励下

新方法构筑纳米极性畴提高介电储能密度

近日,华南师范大学华南先进光电子研究院先进材料研究所陈德杨课题组通过离子注入技术将反铁电材料PbZrO3的介电储能密度提高了2倍,并揭示了相关物理机制。相关研究在线发表于Applied Physics Reviews。该论文还被期刊选为Featured Article。华南师范大学副研究员陈德杨为该

Nature:研发获得具有高压电性能的透明铁电单晶

  铁电材料是一种能够实现电-声信号转换的智能材料,广泛应用于超声、水声、电子、自控、机械等诸多领域。然而,由于铁电体存在大量的畴壁和晶界,传统的高性能压电材料,如:Pb(Zr,Ti)O3(PZT)陶瓷和工程畴结构的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT)单晶材料,通常在可见

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。

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

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

C9高校,再添Science!

4月22日,《科学》期刊在线发表了西安交通大学在高性能电光晶体方面的最新研究成果——《具有超高电光效应的铁电单晶使电光开关小型化》(Ferroelectric crystals with giant electro-optic property enabling ultracompact Q-swi

《自然.通讯》:北大高鹏在皮米尺度精确测量表面结构

电子显微镜实验室高鹏研究员在皮米尺度精确测量表面结构方面取得重要研究进展  北京大学“电子显微镜与电子光学实验室”的“青年千人”计划研究员高鹏与日本、台湾的合作者通过基于高空间分辨率(45皮米,目前最高纪录)的定量环形明场像技术(ABF)发现,钛酸锆铅(PbZr0.2Ti0.8O3)铁电薄膜表面存在

锰氧化物薄膜中观察到结构畴壁对相分离的调控作用

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀和吴文彬合作团队在一系列锰氧化物薄膜中诱导产生了一种新型的结构畴壁,并且依托自主研制的18/20T组合显微镜测量平台对其进行了观测,研究了其对相分离的限制作用。相关成果以Induced formation of structural doma

科学家首次绘制出3D磁畴图像

  据美国科学促进会官方网站近日报道,德国和瑞士科学家利用中子成像技术首次绘制出磁畴的3D图像,这对进一步了解磁畴的材质属性和物理法则具有十分重要的意义,有利于最大限度地减小磁畴壁的电损耗,让硬盘和电池充电器等存储介质更加有效地工作。这一成果将发表在最新一期《自然·通信》杂志上。

西安交大等获得电光晶体的理想层状畴结构

 a.PIN-PMN-PT单晶电光系数与其他晶体的对比,左上图为PIN-PMN-PT晶体照片;b.基于PIN-PMN- PT单晶研制的电光调Q开关,作为对比,图中给出了商用DKDP单晶和铌酸锂单晶电光开关照片和工作电压。论文作者供图电光晶体是电光调制器、电光开关、电控光束偏折器等重要电光器件中的核心

强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态

拓扑绝缘体,顾名思义是绝缘的,有趣的是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态,这是拓扑绝缘体的独特性质。近期,理论预测存在的拓扑绝缘体在实验上被证实存在于二维与三维材料中,引起了科研界的大量关注。通常二维电子气体系中存在着量子霍尔效应,实验中观测到了手性边界态存在于材料的边界。在三维体材料的拓扑绝缘体

Nature:铁电材料性能的预测与优化

  铁电材料是一种存在自发极化的材料,且自发极化有两个或多个可能的取向,在电场作用下,其取向可以改变。它具有介电、压电、热释电、铁电以及电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等重要特性。铁电体概括起来可以分成两大类,一类以KH2PO4为代表,具有氢键,从顺电相过渡到铁电相是无序到有序的相变,

扫描电镜SEM对新型陶瓷材料分析应用

1 显微结构的分析在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其zui后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征,是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察;同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的

扫描电镜SEM对新型陶瓷材料分析应用

1 显微结构的分析在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其zui后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征,是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察;同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的

扫描电子显微镜在新型陶瓷材料显微分析中的应用

1 显微结构的分析在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其zui后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征,是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察;同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的

扫描电镜SEM对新型陶瓷材料分析应用

1 显微结构的分析在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其最后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征,是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察;同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的定位

一文了解扫描电子显微镜主要用于观察哪些物质

  ⑴生物:种子、花粉、细菌……  ⑵医学:血球、病毒……  ⑶动物:大肠、绒毛、细胞、纤维……  ⑷材料 [1] :陶瓷、高分子、粉末、金属、金属夹杂物、环氧树脂……  ⑸化学、物理、地质、冶金、矿物、污泥(杆菌) 、机械、电机及导电性样品,如半导体(IC、线宽量测、断面、结构观察……)电子材料等

扫描电子显微镜在新型陶瓷材料显微分析中的应用

1 显微结构的分析在陶瓷的制备过程中,原始材料及其制品的显微形貌、孔隙大小、晶界和团聚程度等将决定其zui后的性能。扫描电子显微镜可以清楚地反映和记录这些微观特征,是观察分析样品微观结构方便、易行的有效方法,样品无需制备,只需直接放入样品室内即可放大观察;同时扫描电子显微镜可以实现试样从低倍到高倍的