利用单自旋扫描量子传感器成像铁电畴

灵敏地成像电场的能力对于理解许多纳米电子现象十分重要，包括表面与界面处的电荷积累以及有源电子器件中的场分布。一个尤其令人振奋的应用是由于铁电与纳米铁电材料在计算和数据存储中的潜力，对其畴图案进行可视化。在此，我们使用一种以磁强计应用而闻名的扫描氮空位（NV）显微镜，通过其电场对压电（Pb[Zr$_{x}$Ti$_{1-x}$]O$_{3}$）和非本征铁电（YMnO$_{3}$）材料中的畴图案进行成像。电场探测通过采用梯度测量方案测量 NV 自旋的斯塔克位移来实现。对电场图的分析使我们能够区分不同类型的表面电荷分布，并重建三维电场矢量与电荷密度图。在环境条件下测量杂散电场与磁场的能力为研究多铁性与多功能材料及其器件开辟了令人振奋的机遇。