在非极性物质中创建拓扑极性结构
材料科学
2020-08-03 v1
摘要
非平凡拓扑结构在凝聚态物理(包括流体动力学、超导性和铁磁性)中提供了丰富的研究平台,并有望为后摩尔自旋电子学与电子学提供替代器件构型。事实上,磁斯格明子正被积极研究用于高密度数据存储,而具有奇异负电容的极性涡旋可在微电子学中实现超低功耗。在过去几十年对包括涡旋、畴壁和斯格明子在内的多种磁纹理进行广泛研究之后,近年来对极性拓扑的研究已起步,并在铁电材料中发现了闭合畴、涡旋和斯格明子。然而,原子尺度拓扑极性结构的创建在很大程度上局限于单一铁电体系——具有大极化的 PbTiO3(PTO),这令人怀疑极性拓扑的普适性并限制了其潜在应用。在本工作中,我们成功地在名义上非极性的 SrTiO3(STO)中创建了此前未实现的原子尺度极性反涡旋,拓展了拓扑结构的边界并补全了极性拓扑中一个重要缺失环节。该工作为拓扑极性结构的形成提供了相当新的见解,并为寻找新的极性纹理提供了指导。
引用
@article{arxiv.2007.15810,
title = {Creating topological polar structure in a nonpolar matter},
author = {Adeel Y. Abid and Yuanwei Sun and Xu Hou and Xiangli Zhong and Congbing Tan and Ruixue Zhu and Haoyun Chen and Ke Qu and Yuehui Li and Mei Wu and Jingmin Zhang and Jinbin Wang and Kaihui Liu and Xuedong Bai and Dapeng Yu and Jie Wang and Jiangyu Li and Peng Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15810},
year = {2020}
}