中國科學院金屬研究所研究員馬秀良、朱銀蓮和唐雲龍博士與國際團隊合作，在PbTiO3/SrTiO3超晶格中發現了室溫穩定存在的電極化斯格明子晶格，4月17日相關研究成果在線發表於《自然》（Nature）雜誌。
早在2015年，中科院金屬所聯合團隊通過PbTiO3/SrTiO3鐵電多層膜的設計實施應變調控，發現鐵電材料中的通量全閉合疇結構並成功製備出由順時針和逆時針閉合結構交替排列所構成的大尺度周期性陣列，相關研究成果發表於《科學》(Science)。該項工作發表後迅速激發了國際上關於新型鐵電極化拓撲結構及性能研究的熱潮。
唐雲龍在2017年2月至2019年4月訪問美國加州大學伯克利分校期間，作為主要實驗設計者和完成人員之一，在前述工作基礎上，與加州大學伯克利分校多個課題組深入合作，在鐵電材料極化拓撲結構研究中再度取得本文開篇的重大突破。
該項工作首次在實空間揭示了電極化體系中的斯格明子晶格。相比於鐵磁體系，該種極化斯格明子晶格能夠在室溫穩定存在，且無需外場誘導產生，相對更容易實現後續動力學行為研究和調控，為探索基於極化斯格明子的新型電子器件提供了途徑。
同時，該實驗揭示了極化體系中的電偶極子在一定條件下也具有類似特殊自旋凝聚結構的準粒子行為，將為電極化拓撲結構及其性能關係研究打開新的篇章。（沈春蕾 劉言）
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1092-8
來源：科學網