奇异铁电拓扑缺陷中的准一维金属导电通道
材料科学
2021-04-14 v2
摘要
铁电拓扑对象（如涡旋、skyrmion）为探索可用于未来可重构纳米电子器件的涌现物理性质提供了肥沃土壤。在此，我们展示了沿两类奇异拓扑缺陷的准一维金属高导电通道，即限于高质量 BiFeO3 纳米岛阵列中的 (i) 象限涡旋畴结构和 (ii) 中心畴（类单极）结构的拓扑核，分别简称为涡旋核与中心核。我们通过相场模拟揭示，沿中心核的极细（< 3 nm）金属导电通道源于限域于核处的屏蔽电荷载流子，而涡旋核的高电导则来自场致扭曲态。这些导电通道可通过电场操控两种拓扑态而反复可逆地创建与消除，产生明显的电致电阻效应，其开关比高于 10^3。这些结果开启了在高密度纳米电子器件（如超高密度非易失性存储器）中利用这些功能性一维拓扑对象的可能性。
引用
@article{arxiv.2006.02011,
title = {Quasi-one-dimensional metallic conduction channels in exotic ferroelectric topological defects},
author = {Wenda Yang and Guo Tian and Yang Zhang and Fei Xue and Dongfeng Zheng and Luyong Zhang and Yadong Wang and Chao Chen and Zhen Fan and Zhipeng Hou and Deyang Chen and Jinwei Gao and Min Zeng and Minghui Qin and Long-Qing Chen and Xingsen Gao and Jun-Ming Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02011},
year = {2021}
}
备注
manuscript (21 pages, 4 figures) plus supplementary information