Figura 1. Análisis de microscopía electrónica de transmisión corregida por desplazamiento de películas multicapa PTO / STO con relaciones de espesor de capa de PTO adyacentes de 1. Las series periódicas de dominio V aparecen en cada capa de PTO y también exhiben periodicidad en la dirección de la película vertical (Ac) Imagen de campo brillante de TEM de baja ampliación (a), espectro de difracción de electrones (b) y imagen HAADF-VÁSTAGO de gran aumento (c) para las multicapas PTO / STO; (df) Cepa de celosía en plano (d), deformación de celosía fuera del plano (e) y rotación bidimensional en el plano (f) distribución bidimensional obtenida por análisis de fase.
Figura 2. Análisis de microscopía electrónica de transmisión corregida de desplazamiento de películas multicapa PTO / STO con relación de espesor de capa de PTO adyacente de 0,5. Las disposiciones periódicas de dominio V ocurren en la capa de PTO más gruesa y en las capas de PTO más delgadas (A) Imágenes de campo brillante TEM de multicapas de PTO / STO. (B) Imágenes de HAADF-STEM de películas delgadas. (C, d) La superficie obtenida por análisis de fase geométrica de (b) (E, f) corresponde a la distribución bidimensional de las rotaciones del enrejado fuera del plano y en el plano en (b). (G, h) Una fina capa de PTO magnifica el HAADF- STEM como.
Figura 3. La superposición del vector de polarización y la imagen original muestra claramente un dominio ferroeléctrico de flujo completamente cerrado con simetría.
Figura 4. Análisis de deformación esquemática (ab) e inducida por error (cf) de las matrices de dominio V y H (c) Diagramas de cepo de celosía en estructuras de dominio verticales y (d) horizontales completamente cerradas. Periódicamente, el cierre completo vertical favorece la acomodación de la deformación con el mismo espesor (f). Cuando la relación de espesor de las capas de PTO adyacentes es 1/2, la formación de un cierre horizontal total en la capa de PTO más delgada facilita el acomodo de la deformación allí.
5. La Fig Sistema de películas de múltiples capas de simulación de campo de fase PTO / STO. (A) con una relación de variación de espesor en la capa de toma de fuerza, la estructura de dominios de fase en la región adyacente figura PTO contiene cuatro dominios I, II, III, IV respectivamente correspondiente dominios A2 / A1 (a), una dominios de trapecio (T), el nivel de cierre de toda la estructura del dominio (H) y la estructura de dominio completamente cerrada vertical (V). proximidades del dominio punto H (b) una segunda transformación de dominio y T la diferencia entre la densidad de energía. una densidad de energía entre el entorno de dominios V (c) un tercer punto de transición y el dominio diferencia H. dominios T (D, e) y los dominios H (f, g) de dominios y una configuración elástica Distribución de densidad de energía. Las configuraciones de dominio de los dominios H (h, i) y los dominios V (j, k) y sus distribuciones de densidad de energía elástica.
Shenyang Nacional (conjunta) Instituto de metal Laboratorio de Investigación de Materiales de sólido Atómica Imaging Research Fellow Maxiu Liang, Zhu cooperación Yinlian con Estados Unidos y otros científicos, en el cierre total del flujo arreglo periódico de dominios ferroeléctricos y el crecimiento controlado ha logrado nuevos avances , La formación de una matriz periódica bidimensional de diagrama de fase de formación de fase ferroeléctrica cerrada por flujo, y para obtener un mapa de estructura atómica clara.
defectos topológicos tiene un poder único, eléctrica y propiedades magnéticas, hay importantes aplicaciones en dispositivos electrónicos. como un importante defectos topológicos, de espiral que tiene dominios ferroeléctricos polarizada de flujo de cerrado o dominios de pleno cerrado distribuye configuración , amplia en aplicaciones de almacenamiento de datos de alta densidad. completamente cerrada ya que la interacción de flujo entre los dominios para evitar estructura de datos para almacenar datos, y por lo tanto, si un nanodominios Tal configuración prepararon red periódica, habrá Propicio para el direccionamiento de datos.
El material de la National Science Shenyang (conjunta) Laboratorio del Departamento de Investigación de Imagen Atómica sólido equipo de investigación interfacial de Microscopía Electrónica y la Academia China de Ciencias Instituto de Shenzhen de Tecnología Avanzada, profesor de la Universidad de Washington, de Lijiang Yu, de la Universidad de Saint Louis, el Dr. Li Zhihao y otras formas de cooperación, el uso de la transmisión con corrección de aberración microscopía electrónica combina con la tecnología de simulación de campo, el progreso en el estudio de dominio de cierre periódico de dos dimensiones. en el equipo del descubrimiento temprano cerrado completamente uno dimensional-dominio periódica basándose en la configuración, mediante la regulación del estado de deformación tridimensional puede ser controlado Preparación de ordenado matriz bidimensional de flujo totalmente cerrada, y construido para predecir la matriz ordenada bidimensional totalmente cerrado de la presencia figura de una fase por una simulación de campo de fase. los estudios publicados en línea el 16 de noviembre, "Cartas nano "En.
función óxido Strain (especialmente el material ferroeléctrico) y propiedades funcionales microestructuras tienen un impacto significativo. En trabajos anteriores, el equipo de investigación mediante el control de estado de deformación dimensional (selección proporcionar estiramiento en ambas direcciones dentro de la deformación plana GdScO3 sustrato), que se encuentra en un sistema de película unidimensional disposición periódica PbTiO3 / SrTiO3 (PTO / STO) delgada, 180 ° paredes de dominio en la dirección perpendicular a la interfaz de los dominios de cierre completo verticales (dominios V) matriz. este dominio de configuración tiene una característica asimétrica en el espacio de configuración. sobre esta base, de acuerdo con los investigadores caracterizado el gran disclinación cepa dominios ferroeléctricos tetragonales en la totalmente cerrada, y la modulación de espesor de la película de múltiples capas de diseño PTO / STO preparado. una multicapa tales modulada por la cepa dentro del plano de la película del sustrato, la superficie exterior de la cepa ha sido efectivamente controlar, es decir, toda la película en la aberración estado de deformación tridimensional corrigió microscopía electrónica de transmisión mostró que, cuando el espesor de la capa adyacente a la misma toma de fuerza, 180 ° dominios completo pared de dominio cerrado en la dirección vertical (dominio V) para dispuesto periódicamente en un plano, la superficie externa es también exhiben periodicidad, es decir, un dominio V matriz bidimensional de dispuestos periódicamente; cuando la relación de espesor de las capas PTO adyacente En 0.5, la capa de PTO más gruesa permanece V es ahora una matriz periódica de los dominios, y PTO capa delgada 180 ° paredes de dominio en la dirección horizontal se produce regularmente dispuestas simétricamente dominios configuración completamente cerrada (H dominio), con lo que los dominios y los dominios H regla V alternativamente se disponen completo cerrados Matriz de dominio
Sobre la base de la corrección de aberración en el análisis microscópico de electrones, los investigadores PTO capas adyacentes, cambiando la relación de espesor (relación de grosor) de simulación de campo de fase, el sistema de energía elástica, la energía electrostática, el ángulo de gradiente de energía de la energía tales establecimiento competir estructura de dominios con un espesor sistema obtenido en este trabajo un gran número de verificación de datos experimental en base a los resultados de la simulación de la fase de campo que la evolución predicha del diagrama de fases.
La importancia de la investigación para mejorar aún más la eficacia y la tensión a través de la regulación de la estructura de dominio ferroeléctrico y las propiedades físicas del material, ofrece un nuevo enfoque basado en alta densidad de almacenamiento de datos material ferroeléctrico para explorar, con nuevos nanodispositivos para el diseño y desarrollo de importantes Significado
La investigación ha sido financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Programa de Investigación Clave CAS de Frontier Science y el Programa de Desarrollo de Investigación Básica Clave del Estado (Programa 973).
