扭曲铁电自由片的层次域结构
材料科学
2025-09-22 v1
摘要
平整的弹性薄片倾向于显示皱褶和折叠。从衣物到二维晶体,这些波纹在薄片压缩或拉伸、与其他弹性层的热或机械失配、或表面张力产生应变时都会出现。在金属、聚合物以及更近期的石墨烯状剥离层中广泛研究,随着复杂氧化物单晶自由悬膜的出现,研究人员开始关注由弯曲铁电-铁弹性体引起的新型微观结构效应,其中极化强烈耦合到晶格变形。我们展示了当BaTiO3薄片粘附于软弹性基底后传递至刚性基底时,薄片中的皱褶波动转化为屈曲脱离几何。通过在不同尺度上进行空间分辨技术 (拉曼光谱、扫描探针和电子显微镜),我们表明这些在自由BaTiO3薄片中的脱离层显示出沿屈曲轮廓的铁单域自组织,其结构与更常被研究的正弦型皱褶几何有显著不同。此外,我们揭示了由这些折叠结构与首选面内晶学取向不对齐所引起的次级域集合的分层分布。我们的结果揭示了扭曲不稳定性在铁电自由薄片中的形貌和取向对不同域结构稳定性的重要性,指向铁电材料在柔性氧化物薄片中进行域工程的新路径。
引用
@article{arxiv.2411.19599,
title = {Hierarchical domain structures in buckled ferroelectric free sheets},
author = {David Pesquera and Kumara Cordero-Edwards and Marti Checa and Ilia Ivanov and Blai Casals and Marcos Rosado and José Manuel Caicedo and Laura Casado-Zueras and Javier Pablo-Navarro and César Magén and José Santiso and Neus Domingo and Gustau Catalan and Felip Sandiumenge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19599},
year = {2025}
}