通过热快速冷却控制铁电/磁性域图案

控制铁电/磁性材料的域结构是操控其功能性的关键。通常，人们利用准静态的电场、磁场或应变场来变换或极化铁电/磁性域。相比之下，金属冶金学利用快速的热冷却跨越相变以创建新的功能状态和域结构。该方法利用远离平衡状态下系统的快速时间演化，以克服相对缓慢相互作用的限制。然而，引导域向不可及配置的非平衡演化在铁电材料中仍 largely 未被探索。本文利用热冷却对铁电域图案进行控制。可变冷却速率触发铁电相之间的转变，瞬态域演化使我们能够选择最终的域图案。具体而言，通过调节冷却速率，我们可以生成低温相的固有域结构，或传递高温相的原始图案——创建一种在热力学平衡下不可及的 hidden 超稳定域配置。快速冷却期间的实时成像揭示了两种不同的时间尺度主导域演化：快速的碎片化阶段，随后是缓慢的向新图案或回到原图案的松弛。这种对域配置的动态控制，以及外部场、应变工程和全光开关，提供了一种 novel 方法用于主动操控铁电有序。