Новая модель объединяет физику сегнетоэлектриков и моделирование электрических цепей

Согласно исследованию, проведенному инженерным факультетом Мичиганского университета, новая аналитическая модель, основанная на физических принципах, может точно предсказывать поведение сегнетоэлектриков при реальных сложных напряжениях. Модель устраняет давний разрыв между фундаментальной физикой переключения и практическим проектированием устройств. Работа опубликована в журнале Advanced Materials. 

Сверхбыстрое разделение поляризации и деформации в сегнетоэлектрике BaTiO₃

Международная группа исследователей под руководством Ле Фыонг Хоанга и Джузеппе Меркурио из European XFEL открыла новый способ чрезвычайно быстрого и точного управления свойствами сегнетоэлектрических материалов с помощью света. Учёные продемонстрировали, что поляризация может изменяться независимо от искажения решётки, с которым она обычно тесно связана. До сих пор такое разделение существовало лишь в теории и никогда не наблюдалось экспериментально. Этот процесс стал возможен благодаря сверхкоротким высокоэнергетическим лазерным импульсам, возбуждающим электроны в материале. Это позволило учёным изменять поляризацию чрезвычайно быстро — менее чем за одну триллионную долю секунды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Простое решение позволяет получать сверхтонкие листы сульфида олова для электроники следующего поколения

Группа исследователей из Университета Тохоку, Национального института квантовой науки и технологий (QST) и Кембриджского университета продемонстрировала новый способ создания уникального материала под названием сульфид олова (SnS), который проводит электричество и реагирует на свет уникальным образом — может помочь в создании более совершенных и компактных электронных устройств. Результаты их работы опубликованы в журнале Nano Letters.

Настраиваемые колебания поляритона Раби в микрорезонаторах перовскита с изменяющейся фазой

Учёные успешно настроили осцилляции Раби поляритонов, квантовых составных частиц, используя изменения электрических свойств, вызванные трансформацией кристаллической структуры. Исследование, опубликованное в Advanced Science, демонстрирует, что свойствами квантовых частиц можно управлять без необходимости использования сложных внешних устройств, что значительно повысит осуществимость практической квантовой технологии. Группу возглавлял профессор Чанг-Хи Чо с кафедры физики и химии DGIST.

Создание однодоменных сегнетоэлектрических тонких плёнок с помощью простого контроля температуры

Исследовательская группа под руководством профессора Ху Вэйцзина из Института исследований металлов (IMR) Китайской академии наук обнаружила, что однодоменные сегнетоэлектрические тонкие пленки можно эффективно получать, просто повышая температуру роста. Их результаты, опубликованные в журнале Advanced Functional Materials, предлагают простую альтернативу традиционным сложным методам изготовления, что имеет существенное значение для производительности сегнетоэлектрических устройств.

Хиральные металлоорганические нанолисты обладают мультиферроичностью и топологическими свойствами при комнатной температуре

Учёные нашли способ спроектировать класс гомохиральных металлоорганических нанолистов, которые демонстрируют мультиферроичные и топологические узлы при комнатной температуре. Исследование опубликовано в Nano Letters. В работе предсказывается новый класс гомохиральных металлоорганических нанолистов, где 4-(3-гидроксипиридин-4-ил)пиридин-3-ол (HPP) используется в качестве органического линкера, а переходные металлы (TM = Cr, Mo и W) служат узлами. Эти материалы TM(HPP)₂ проявляют мультиферроичные и топологические свойства при комнатной температуре. Гомохиральность возникает из-за хиральной природы органических линкеров HPP. Структурные изменения хиральности приводят к топологическому фазовому переходу фонона Вейля.

Доказательства обратимого движения ионов кислорода во время электрических импульсов — фактор появления сегнетоэлектричества в бинарных оксидах

Исследователи обнаружили, что возникающее сегнетоэлектричество существует в ультратонкой оксидной системе из-за микроскопической миграции ионов в процессе переключения. Эти сегнетоэлектрические бинарные оксидные пленки управляются механизмом переключения, ограниченным границей раздела. Устройства энергонезависимой памяти с ультратонкими аморфными диэлектриками снижали рабочее напряжение до ±1 В. Это открывает новый путь для решений в области технологий энергонезависимого хранения, которые могут избежать недостатков снижения надежности и увеличения утечки затвора при масштабировании поликристаллических легированных пленок.

Общая теория реализации двухслойного сегнетоэлектричества

Исследовательская группа из Фуданьского университета и Шанхайского института Ци Чжи предложила теорию двухслойного сегнетоэлектричества, в которой два сложенных слоя одного и того же двумерного материала с разным вращением и перемещением демонстрируют сегнетоэлектричество. Эта теория, представленная в журнале Physical Review Letters, может дать информацию для синтеза этих полезных материалов и предложить обобщающее руководство о том, как можно спроектировать два сложенных слоя одного и того же двумерного материала, чтобы они проявляли сегнетоэлектричество.

Открытие сегнетоэлектричества в элементарном веществе

Физики Национального университета Сингапура (NUS) открыли новую форму ферроэлектричества в одноэлементном монослое висмута, который может создавать регулярные и обратимые дипольные моменты для будущих приложений энергонезависимой памяти и электронных датчиков. Результаты были опубликованы в журнале Nature 5 апреля 2023 года.