在超薄铁电体中利用人工通量闭合克服退极化场

材料表面包含结构与化学不连续性，常导致所谓死层中感兴趣性质的丧失。这在纳米尺度氧化物电子学中尤为成问题，其中强关联材料集成到器件中受到其功能涌现所需厚度阈值的阻碍。在此，我们报道通过设计人工通量闭合结构在氧化物异质结构中稳定超薄面外铁电性。插入面内极化的铁电外延缓冲层在界面处提供极化连续性，并且尽管其绝缘性质，我们观察到面外极化的模型铁电体 BaTiO$_{3}$ 从第一个晶胞起就出现极化。在 BiFeO$_{3}$ 中，通量闭合方法稳定了一种概念上新颖的 251$^{\circ}$ 畴壁。其不寻常的手性可能与铁电体对 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的类似物相关。因此我们看到，在自适应设计的几何结构中，绝缘体的退极化场屏蔽性质甚至可以超越金属，并成为新功能的来源。这应为迈向下一代铁电基氧化物电子学的道路提供有益见解。