Oxygen vacancy-induced topological nanodomains in ultrathin ferroelectric films

铁电性 材料科学 拓扑缺陷 极化(电化学) 凝聚态物理 偶极子 扫描透射电子显微镜 纳米尺度 氧气 化学物理 透射电子显微镜 拓扑(电路) 极地的 纳米技术 光电子学 电介质 化学 物理 电气工程 工程类 物理化学 有机化学 天文
作者
Wei Peng,Je‐Ho Mun,Qidong Xie,Jingsheng Chen,Lingfei Wang,Miyoung Kim,Tae Won Noh
出处
期刊:npj quantum materials [Springer Nature]
卷期号:6 (1) 被引量:22
标识
DOI:10.1038/s41535-021-00349-y
摘要

Abstract Oxygen vacancy in oxide ferroelectrics can be strongly coupled to the polar order via local strain and electric fields, thus holding the capability of producing and stabilizing exotic polarization patterns. However, despite intense theoretical studies, an explicit microscopic picture to correlate the polarization pattern and the distribution of oxygen vacancies remains absent in experiments. Here we show that in a high-quality, uniaxial ferroelectric system, i.e., compressively strained BaTiO 3 ultrathin films (below 10 nm), nanoscale polarization structures can be created by intentionally introducing oxygen vacancies in the film while maintaining structure integrity (namely no extended lattice defects). Using scanning transmission electron microscopy, we reveal that the nanodomain is composed of swirling electric dipoles in the vicinity of clustered oxygen vacancies. This finding opens a new path toward the creation and understanding of the long-sought topological polar objects such as vortices and skyrmions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
一安盐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Noel完成签到,获得积分10
3秒前
轩辕怠完成签到 ,获得积分10
3秒前
xfy完成签到,获得积分10
3秒前
lpw完成签到 ,获得积分10
4秒前
siying发布了新的文献求助10
5秒前
中科院饲养员完成签到,获得积分10
5秒前
五五五完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
LJS完成签到,获得积分10
8秒前
五五五关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
9秒前
阳光彩虹小白马完成签到 ,获得积分10
10秒前
豆丁完成签到,获得积分10
10秒前
橘崽完成签到,获得积分10
10秒前
可爱鸡翅发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
hucchongzi发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助耍酷傲菡采纳,获得10
11秒前
12秒前
大模型应助boltos采纳,获得10
12秒前
zhishui完成签到,获得积分10
13秒前
文静发布了新的文献求助10
13秒前
hyan完成签到 ,获得积分10
13秒前
Paper多多完成签到,获得积分10
14秒前
ddddddd完成签到 ,获得积分10
15秒前
kw完成签到 ,获得积分10
15秒前
橘崽发布了新的文献求助10
15秒前
amonke007发布了新的文献求助30
16秒前
小艾艾呢发布了新的文献求助10
17秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
18秒前
穆梦山完成签到,获得积分10
18秒前
王洋洋完成签到,获得积分10
18秒前
摸鱼小超人完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
jhr发布了新的文献求助10
19秒前
和谐的修洁完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2413501
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2107239
关于积分的说明 5326141
捐赠科研通 1834630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 914105
版权声明 560992
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488815