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
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
中科院金属所唐云龙获中国青年科技奖
10月18日,2020世界青年科学家峰会在浙江温州召开。会上举行了第十六届中国青年科技奖颁奖仪式,100名青年科技工作者获中国青年科技奖。其中,中国科学院金属研究所研究员唐云龙荣获中国青年科技奖。 唐云龙致力于低维钙钛矿功能材料设计制备及其原子尺度结构特性研究,取得多项有国际影响力的研究成果
3D打印真空系统或能“捕捉”暗物质
利用一种专门设计的3D打印真空系统,英国诺丁汉大学物理学院的科学家开发出一种通过探测畴壁来“捕捉”暗物质的新方法,有望在理解暗能量和暗物质方面迈出重要一步。相关论文发表在最新一期《物理评论D》上。 探测暗物质的一种方法是引入标量场粒子。在某些理论模型中,暗物质可以通过标量场与普通物质相互作用。
了解扫描电子显微镜,先从这些说起
了解扫描电子显微镜,先从这些说起 扫描电子显微镜是一款全自动、无损显微分析系统,可针对几乎所有无机材料和部分有机材料,迅速提供在统计学上可靠且可重复的矿物学、岩相学和冶金学数据,在采矿业,可用于矿产勘查、矿石表征和选矿工艺优化。在石油和天然气行业,对钻井岩屑和岩心试样进行显微分析,从而降低风险
我国学者提出倾斜台阶面制备多层菱方氮化硼单晶新方法
图 (a)厚层菱方氮化硼单晶台阶控制生长原理示意图;(b)厚层单晶铁电擦写功能演示 在国家自然科学基金项目(批准号:52025023、51991344)等资助下,中国科学院物理研究所白雪冬研究员、北京大学刘开辉教授与中国科学院物理研究所王理副研究员等人合作,在多层菱方氮化硼单晶制备研究方面取得进展
科学家创造出新型一维超导体
科技日报北京4月24日电 (记者张佳欣)英国曼彻斯特大学研究人员创造出一种新型一维系统,成功实现了高磁场中的稳健超导。这是超导领域的一项重大进展,为在量子霍尔体系中实现超导提供了新路径,有望解决凝聚态物理学中长期存在的难题。相关研究发表在最新一期《自然》杂志上。超导性,即某些材料以零电阻导电的能力,
中科院上海微系统所制备出六方氮化硼单晶畴
1月25日,记者从中科院上海微系统所获悉,该所卢光远和吴天如等科研人员采用化学气相沉积(CVD)方法,成功在铜镍合金衬底上制备出单层高质量六方氮化硼(h-BN)单晶畴,单晶面积较之前文献报道高出约两个数量级。专家认为,该项研究进展为研发晶圆级h-BN、h-BN/石墨烯异质结和超结构奠定了重要实验
磁光效应的概念和应用
克尔磁光效应的最重要应用就是观察铁磁材料中难以捉摸的磁畴。因不同磁畴区的磁化强度的不同取向使入射偏振光产生方向、大小不同的偏振面旋转,再经过检偏器后就出现了与磁畴相应的明暗不同的区域。利用现代技术,不但可进行静态观察,还可进行动态研究。这些都导致一些重要发现和关于磁畴、磁学参数的有效测量。
磁光效应简介
磁光效应克尔磁光效应的最重要应用就是观察铁磁材料中难以捉摸的磁畴。因不同磁畴区的磁化强度的不同取向使入射偏振光产生方向、大小不同的偏振面旋转,再经过检偏器后就出现了与磁畴相应的明暗不同的区域。利用现代技术,不但可进行静态观察,还可进行动态研究。这些都导致一些重要发现和关于磁畴、磁学参数的有效测量。
新材料与器件结构用于下一代存储技术
受半导体研究联盟资助,美国加州大学戴维斯分校的研究人员正在开发新型的材料与器件结构,用于发展下一代存储技术。 现有硬盘与固态内存分别基于存储介质的磁状态与电状态。硬盘成本低、数据存储量大,但存储速度慢,且机械零部件会带来不稳定性。固态内存存储速度高,但存储量小,单位比特存储量的成本较高。
变压器局部放电超声波传感器频率范围确定
为了排除干扰,提高检测灵敏度,要求对变压器绝缘局部放电的超声信号频谱和干扰信号的频谱有较清楚的了解,以找出合适的检测频带,zui大限度的提高检测系统的效率。 由于绝缘介质的微观随机性,并且实际上每次局部放电击穿破坏了造成该局放产生的条件,不平衡是的。电场强度的梯度分布愈陡峭,这种随机变化愈激烈。所以
磁光效应和光磁效应的概念
磁光效应克尔磁光效应的最重要应用就是观察铁磁材料中难以捉摸的磁畴。因不同磁畴区的磁化强度的不同取向使入射偏振光产生方向、大小不同的偏振面旋转,再经过检偏器后就出现了与磁畴相应的明暗不同的区域。利用现代技术,不但可进行静态观察,还可进行动态研究。这些都导致一些重要发现和关于磁畴、磁学参数的有效测量。光
2024-Park-AFM第三位奖学金获奖名单公布
2024年度Park AFM奖学金第三位获奖人为西安交通大学前沿科学技术研究院先进电子中心的高阳飞博士, 高博士导师为中心主任娄晓杰教授(国家级别青年人才)。高阳飞博士作为2024年第三位获得Park AFM奖学金的研究人员,他连续两年使用Park AFM发布最新成果在《Nature Communi
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。铁电螺旋示意图。课题组供图铁电材料指的是
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。 铁电螺旋示意图。课题组供图 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
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
中科院物理所非晶合金流变载体剪切带研究取得进展
非晶合金,又称金属玻璃,是兼有一般金属和玻璃优异的力学、物理和化学性能的新型合金材料。非晶合金无序的原子结构使其成为具有高强度、高韧性、高弹性等一系列优异的力学性能的新型结构材料。不同于晶态合金中存在位错、晶界等承载变形的晶体缺陷,非晶合金的室温变形高度集中在纳米尺度的剪切带内,局域剪切带的软化
合肥研究院等在拓扑磁斯格明子研究中取得新进展
斯格明子(Skyrmion:S)是近几年才发现的新型拓扑纳米磁结构,在低能耗高密度磁存储器件方面具有潜在的应用价值而备受关注。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮研究组的副研究员杜海峰率先研究了纳米条带中S的形成与运动规律,相关的实验结果于10月9日以Edge-mediated sk
石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展
以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子(如激子、狄拉克费米子等)由于量子限域效应,显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性,也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来,中国科学院物理研究所
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。
四色定理新用途:可解析晶体结构及复杂材料的磁性能
畴结构可用四色定理来理解,它们的图案及相关着色方案,与材料的磁特性密切相关。如图所示,a图中的晶体材料的畴结构,依照四色定理可染色为b图“模样”;而c图中第二种晶体材料,需依照特殊版本四色定理,染色后为d图,显示为红蓝绿三种颜色中的深色或浅色。 有时候,一条理论所产生的影响,远远超
地质地球所含铝赤铁矿的磁学机理研究取得新进展
赤铁矿普遍存在于有氧沉积物和热带-亚热带土壤中,具有弱磁性,可以携带稳定的天然剩磁。同时作为特殊的铁氧化物,其生成、运输与保存与古气候和环境变化密切相关。在自然界中,赤铁矿主要有两种形成途径:1)通过水铁矿的水热转换,这在土壤和有氧沉积环境中(如氧化还原界限之上的海洋沉积物)较为普遍;2)铁水合
X射线诱导产生单个零场斯格明子及其二维“人工晶体”
磁斯格明子具有尺寸小和易电流驱动的优点,被认为可以应用于下一代高能效、高密度的磁性存储器当中。而斯格明子的精确产生则是进一步研究斯格明子物理特性及相关器件的前提。最近,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国家重点实验室M02课题组的光耀、刘艺舟、特聘研究员于国强、研究员韩秀峰等人
合肥研究院等锰氧化物相分离实空间观测取得进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心和中国科学技术大学微尺度国家实验室的陆轻铀课题组与吴文彬课题组经过一年多的密切合作,利用自制的20T超导磁体中的磁力显微镜,在一类受各向异性外延应力调控的相分离锰氧化物薄膜中观测了锰氧化物相分离实过程,发现了丰富的相分离行为。相关工作以Evolutio
强磁场中心发现弱铁磁物质铁酸镥中的超高矫顽力
近期,中科院合肥物质科学研究院强磁场中心皮雳研究员带领的小组利用稳态强磁场实验装置X射线衍射仪等测试系统,在研究弱铁磁性材料铁酸镥(LuFeO3)时发现该材料具有很强的结构各向异性,表现出超高的矫顽力。实验证明铁酸镥是一种超硬磁材料,在理论和应用方面具有重要意义。 磁性材料在被
科学家在叠层低维单晶材料制造方面取得重要进展
记者从华南师范大学获悉,我国科学家在叠层低维单晶材料制造方面取得重要进展,实现镍衬底上菱方相氮化硼叠层单晶的可控生长。相关研究5月2日发表于《自然》。六方氮化硼是极具潜力的下一代低维介电绝缘材料。菱方(ABC)堆垛叠层在保有六方氮化硼优异物理化学性质的同时,具有本征的滑移铁电性和非线性光学性质。大尺
磁铁的磁性究竟来源于哪里?(三)
磁铁的磁性随着温度究竟会发生什么变化?早在量子力学大厦落成之前,两位名叫皮埃尔的法国物理学家就对此问题进行了定量的实验研究,一个叫皮埃尔?外斯,另一个叫皮埃尔·居里。没错,就是他,帅帅的居里夫人老公—— 居里本尊!1885—1889 年间,皮埃尔•居里还是巴黎市立理化学校的一名普通教师,为了
科学家创造出新型一维超导体
英国曼彻斯特大学研究人员创造出一种新型一维系统,成功实现了高磁场中的稳健超导。这是超导领域的一项重大进展,为在量子霍尔体系中实现超导提供了新路径,有望解决凝聚态物理学中长期存在的难题。相关研究发表在最新一期《自然》杂志上。 超导性,即某些材料以零电阻导电的能力,在量子技术领域具有深远前景。然而
用二硫化钼铁电场效应实现高响应度光电探测
近日,西安交通大学电信学部电子学院教授任巍、牛刚团队利用基于二硫化钼沟道和外延铁电HZO薄膜栅介质的光电晶体管实现了高响应度光电探测,相关研究成果发表在Advanced Functional Materials上。该研究利用优化的具有背栅结构和肖特基对650nm波长光电响应进行了实验验证并实现良好的