धातु और अन्य फेरोइलेक्ट्रिक फ्लक्स गठन चरण आरेख के पूर्ण-बंद दो आयामी सरणी स्थापित करते हैं

1. अंजीर पीटीओ परत मोटाई अनुपात इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म विश्लेषण के निकट है। 1 पीटीओ / STO बहुपरत फिल्म विपथन संचरण ठीक कर दिया। प्रत्येक पीटीओ परतों वी डोमेन की एक आवधिक सरणी दिखाई फिल्म चक्र के ऊर्ध्वाधर दिशा में मौजूद हैं, और भी कम बिजली की TEM उज्ज्वल क्षेत्र (एसी) पीटीओ / STO बहुपरत फिल्म छवि (क), इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न (ख), और उच्च शक्ति HAADF-स्टेम छवि (ग) ;. (DF) अंजीर (ग) है। ज्यामितीय इन-प्लेन लैटीस स्ट्रेन (डी), ऑफ-प्लेन लैटीस स्ट्रेन (ई) और इन-प्लेन लैटीस रोटेशन (एफ) चरण विश्लेषण द्वारा प्राप्त दो-आयामी वितरण।

2. अंजीर पीटीओ आसन्न इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विपथन 0.5 पीटीओ / STO को सही संचरण बहुपरत फिल्म के लिए परत मोटाई अनुपात। सरणी एक आवधिक डोमेन वी पीटीओ मोटा परत और पीटीओ के एक पतली परत है (ए) पीईटीओ / एसटीओ मल्टीलाइयरों की तामची उज्ज्वल छवियाँ। (बी) पतली फिल्मों की HAADF-STEM छवियों (सी, डी) (बी) के ज्यामितीय चरण विश्लेषण से प्राप्त सतह दो आयामी जाली तनाव वितरण के भीतरी और बाहरी सतह। (ई, एफ) बाहरी सतह की (ख) और रोटरी दो आयामी वितरण नक्शा जाली की अंदरूनी सतह के लिए इसी। (छ, ज) पीटीओ की एक पतली परत बढ़े HAADF- जैसे स्टेम

चित्रा 3. ध्रुवीकरण वेक्टर और मूल छवि के superposition स्पष्ट रूप से समरूपता के साथ एक फ्लक्स पूरी तरह से बंद ferroelectric डोमेन दिखाता है।

विश्लेषण (सीएफ) 4.V एच डोमेन और डोमेन योजनाबद्ध चित्र सरणी (ab) और तनाव एक योजनाबद्ध दृश्य (ग) ऊर्ध्वाधर (घ) के स्तर पर और पूरी तरह से बंद में त्रुटि के लिए। जाली तनाव में डोमेन संरचना। (ई) आसन्न पीटीओ परत एक ही मोटाई के साथ समय-समय पर खड़ी तनाव उसमें पूर्ण बंद करने की सुविधा प्राप्त करते हुए। (एफ) आसन्न पीटीओ परत मोटाई अनुपात 1/2 एक क्षैतिज पतली पीटीओ परत पूरी तरह से बंद कर दिया गया उसमें तनाव प्राप्त करने की सुविधा है।

5. अंजीर चरण क्षेत्र अनुकरण बहुपरत पीटीओ / STO फिल्मों प्रणाली। (ए) पीटीओ परत में एक मोटाई भिन्नता अनुपात के साथ, अंजीर पीटीओ समीपवर्ती क्षेत्र में चरण डोमेन संरचना चार डोमेन मैं, द्वितीय, तृतीय, चतुर्थ शामिल क्रमश: ए 1 / ए 2 डोमेन (ए) इसी एक समलम्ब डोमेन (टी), पूरे डोमेन संरचना के समापन स्तर (एच) और ऊर्ध्वाधर पूरी तरह से बंद डोमेन संरचना (वी)। बिंदु एच डोमेन (ख) दूसरे डोमेन परिवर्तन और टी के आसपास के क्षेत्र ऊर्जा घनत्व के बीच का अंतर। वी डोमेन के आसपास के क्षेत्र (ग) एक तिहाई संक्रमण बिंदु और अंतर एच डोमेन के बीच एक ऊर्जा घनत्व। टी डोमेन (डी, ई) और एच डोमेन (च, छ) डोमेन और एक लोचदार विन्यास छवि में ऊर्जा घनत्व वितरण। एच डोमेन (ज, झ), और वी डोमेन (जे, ट) डोमेन और अंजीर के लोचदार ऊर्जा घनत्व प्रोफ़ाइल विन्यास।

शेनयांग राष्ट्रीय (संयुक्त) ठोस परमाणु इमेजिंग रिसर्च फेलो Maxiu लिआंग, संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य वैज्ञानिकों, ferroelectric डोमेन का पूरा प्रवाह बंद आवधिक सरणी और नियंत्रित विकास में साथ झू Yinlian सहयोग के धातु अनुसंधान सामग्री प्रयोगशाला के संस्थान नई प्रगति की है स्थापना पूर्ण बंद कर दिया प्रवाह चरण आरेख ferroelectric डोमेन की दो आयामी आवधिक सरणी, और परमाणु संरचना के रूप में एक स्पष्ट पैटर्न प्राप्त करने के लिए।

संस्थानिक दोष एक अद्वितीय शक्ति, बिजली, और चुंबकीय गुण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों देखते हैं है। एक महत्वपूर्ण संस्थानिक दोष के रूप में, पुस्तक ferroelectric डोमेन ध्रुवीकरण होने प्रवाह बंद या पूर्ण बंद कर दिया डोमेन वितरित विन्यास उच्च घनत्व डेटा भंडारण अनुप्रयोगों में व्यापक। पूरी तरह से डोमेन के बीच प्रवाह बातचीत के बाद से बंद कर दिया गया डाटा स्टोर करने की डेटा संरचना से बचने के लिए, और इसलिए, अगर इस तरह के एक विन्यास nanodomains आवधिक सरणी तैयार, वहाँ हो जाएगा डेटा को संबोधित कर के लिए अनुकूल।

राष्ट्रीय विज्ञान शेनयांग सामग्री (संयुक्त) ठोस परमाणु इमेजिंग अनुसंधान विभाग इंटरफेसियल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी रिसर्च टीम और चीनी अकादमी उन्नत प्रौद्योगिकी के विज्ञान शेन्ज़ेन संस्थान, वाशिंगटन विश्वविद्यालय लिजिआंग यू के प्रोफेसर, सेंट लुई विश्वविद्यालय, डॉ ली Zhihao और अन्य सहयोग, विपथन-सुधारा संचरण के उपयोग की प्रयोगशाला इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी क्षेत्र सिमुलेशन तकनीक, दो आयामी आवधिक बंद डोमेन के अध्ययन में प्रगति के साथ संयुक्त। के शुरू में खोज टीम पूरी तरह से विन्यास के आधार पर एक आयामी आवधिक डोमेन बंद, नियंत्रित किया जा सकता तीन आयामी तनाव राज्य को नियंत्रित करके प्रवाह पूरी तरह से बंद कर दिया, और निर्माण का आदेश दिया दो आयामी सरणी की तैयारी एक चरण क्षेत्र अनुकरण द्वारा पूरी तरह से बंद कर दिया एक चरण की अंजीर उपस्थिति के दो आयामी आदेश दिया सरणी भविष्यवाणी करने के लिए। 16 नवंबर "नैनो पत्र पर ऑनलाइन प्रकाशित अध्ययन "पर।

तनाव ऑक्साइड समारोह (विशेष रूप से ferroelectric सामग्री) और कार्यात्मक गुण microstructures एक महत्वपूर्ण प्रभाव हो। पिछले काम में, अनुसंधान दल आयामी तनाव राज्य को नियंत्रित करके (चयन विमान तनाव के भीतर दोनों दिशाओं में खिंचाव प्रदान GdScO3 सब्सट्रेट), एक आयामी आवधिक व्यवस्था PbTiO3 / SrTiO3 (पीटीओ / STO) पतली फिल्म प्रणाली में पाया, ऊर्ध्वाधर पूर्ण बंद डोमेन के इंटरफ़ेस करने के लिए खड़ा दिशा में 180 ° डोमेन दीवारों (वी डोमेन) सरणी। इस विन्यास डोमेन यह विन्यास अंतरिक्ष में एक असममित विशेषता इस तरह के एक बहुपरत है। इस आधार पर, शोधकर्ताओं के अनुसार पूरी तरह से बंद करने में बहुत तनाव disclination विशेषता चौकोर ferroelectric डोमेन, और डिजाइन पीटीओ / STO बहुपरत फिल्म मोटाई मॉडुलन तैयार किया। सब्सट्रेट के फिल्म विमान के भीतर तनाव के द्वारा ठीक किया, तनाव की बाहरी सतह को प्रभावी ढंग से किया गया है पर नियंत्रण, जैसे कि, तीन आयामी तनाव राज्य विपथन में पूरी फिल्म को सही संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला है कि, जब एक ही परत मोटाई पीटीओ के निकट, 180 ° डोमेन परतों की मोटाई जब अनुपात आसन्न पीटीओ; ऊर्ध्वाधर दिशा (वी डोमेन) में पूर्ण बंद डोमेन दीवार समय-समय पर एक विमान में व्यवस्थित करने के लिए, बाहरी सतह भी दिखा रहे हैं अवधि, जैसे कि, एक वि डोमेन समय-समय पर व्यवस्था की की दो आयामी सरणी है 0.5, अभी भी मोटा परत पीटीओ वी अब डोमेन की एक आवधिक सरणी, और पतली परत पीटीओ 180 ° क्षैतिज दिशा में डोमेन दीवारों नियमित रूप से संतुलित व्यवस्था की होती है पूरी तरह से बंद कर दिया विन्यास (एच डोमेन) डोमेन, जिससे शासन वी एच डोमेन और डोमेन बारी-बारी से व्यवस्थित पूर्ण बंद हो जाती हैं है सरणी डोमेन।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म विश्लेषण पर विपथन सुधार के आधार पर, शोधकर्ताओं मोटाई अनुपात (मोटाई अनुपात) चरण क्षेत्र सिमुलेशन, लोचदार ऊर्जा, इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा, ऊर्जा ऐसी प्रतिस्पर्धा स्थापना की ऊर्जा ढाल कोण की प्रणाली को बदलने के द्वारा आसन्न परतों पीटीओ इस काम में चरण आरेख की भविष्यवाणी की विकास की तुलना में चरण क्षेत्र सिमुलेशन परिणामों के आधार पर प्रयोगात्मक डेटा सत्यापन की एक बड़ी संख्या प्राप्त एक प्रणाली मोटाई के साथ डोमेन संरचना।

अनुसंधान के महत्व को आगे ferroelectric डोमेन संरचना और सामग्री के भौतिक गुणों के नियमन के माध्यम से प्रभावशीलता और तनाव में सुधार के लिए, डिजाइन और महत्वपूर्ण के विकास के लिए नई नैनो उपकरणों के साथ, एक नई उच्च घनत्व डेटा भंडारण ferroelectric सामग्री पर आधारित दृष्टिकोण का पता लगाने के प्रदान करता है जिसका अर्थ है।

इस शोध को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, सीएएस प्रमुख अनुसंधान कार्यक्रम फ्रंटियर साइंस और राज्य कुंजी बेसिक रिसर्च डेवलपमेंट प्रोग्राम (973 कार्यक्रम) द्वारा वित्त पोषित किया गया है।