Berezinskii-Kosterlitz-Thouless极化涡旋-反涡旋相变动力学的原子尺度追踪
应用物理
2023-08-16 v1 材料科学
摘要
类粒子拓扑结构，如涡旋-反涡旋(V-AV)对，在凝聚态领域已引起显著关注。然而，以自湮灭、运动与解离为表现的V-AV对的详细相变动力学，因缺乏合适的实验技术尚待在实空间中验证。在此，我们采用极化V-AV对作为模型体系，并借助原位(扫描)透射电子显微镜与相场模拟在原子分辨率下追踪其转变路径。我们证明了在室温准长程有序基态相与高温无序相之间不存在Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变。相反，我们观察到随着温度升高，束缚V-AV对中的极化受到抑制。此外，电场可促使涡旋与反涡旋相互靠近并在界面附近湮灭。所阐明的极化V-AV对在热场与电场下的中间动力学行为，为其潜在电子器件应用奠定基础。而且，原子尺度揭示的动力学行为为我们理解物质的拓扑相及其拓扑相变提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2308.07583,
title = {Atomic-Scale Tracking Phase Transition Dynamics of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Polar Vortex-Antivortex},
author = {Ruixue Zhu and Sizheng Zheng and Xiaomei Li and Tao Wang and Congbing Tan and Tiancheng Yu and Zhetong Liu and Xinqiang Wang and Jiangyu Li and Jie Wang and Peng Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07583},
year = {2023}
}
备注
19 pages and 4 figures