記者5月18日從中國科學院獲悉，中國科學院物理研究所馬秀良研究員、中國科學院金屬研究所王宇佳研究員、廣東松山湖材料實驗室馮燕朋副研究員等組成的研究團隊，最新在鐵電材料中研究發現極化「布洛赫點」(Bloch point)，它是矢量場中的「奇點」，其周圍的矢量朝向空間中的各個方向。
研究團隊表示，該項研究工作進一步完善了通過失配應變調控鐵電材料疇結構的重要性和有效性，揭示極化體系中的電偶極子在一定條件下可以形成類似特殊凝聚結構的準粒子，豐富了極化拓撲疇結構家族，對探索基於鐵電材料的高密度非易失性信息存儲器件具有重要意義。
極化「布洛赫點」的理論預測與實驗發現示意圖。中國科學院金屬研究所/供圖
這項研究發現是繼通量全閉合陣列、半子晶格、周期性電偶極子波之後，該研究團隊在有關鐵電材料拓撲疇結構方面取得的又一項重要突破。相關成果論文近日在國際學術期刊《自然-通訊》以「應變調製鐵電薄膜中的極化布洛赫點」為題在線發表。
研究團隊介紹說，在前期半子晶格工作的基礎上，他們利用相場模擬構建對稱電極模型，發現隨着電極厚度的增加，匯聚和發散型半子分別演化成兩種類型的布洛赫點：其一是面內匯聚且面外發散，其二是面內發散且面外匯聚。
隨後，他們利用脈衝激光沉積技術在外延生長鈧酸釤(SmScO3)襯底上生長由釕酸鍶(SrRuO3)電極夾持的超薄鈦酸鉛(PbTiO3)薄膜(5納米)，並通過像差校正透射電子顯微鏡對平面樣和截面樣進行觀察，最終在超薄鈦酸鉛薄膜中觀察到面內面外呈發散和匯聚特徵的極化「布洛赫點」。
