En Bloch-punkt är en singulär punkt runt vilken fältvektorerna är orienterade i nästan alla riktningar. Inom magnetik är det den naturliga länken mellan klassisk och kvantmagnetism, och den har inte direkt observerats. Inom ferroelektrik har det bara förutspåtts i ett fåtal fall.
Forskare från Institute of Metal Research (IMR) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) och medarbetare från Institute of Physics of CAS har direkt observerat polära Bloch-punkter i ansträngda ferroelektriska filmer.
Deras arbete publiceras i Nature Communications .
Baserat på deras tidigare arbete med det polära merongittret, övervägde forskarna modellen av en draghållfast ultratunn ferroelektrisk PbTiO3 film inklämd av symmetriska elektroder i fasfältssimuleringar och fann att meronerna omvandlas till Bloch-punkter med ökningen av elektrodtjockleken.
Sedan en treskikts SrRuO3 /PbTiO3 /SrRuO3 filmen odlades på SmScO3 substrat genom pulsad laseravsättning och aberrationskorrigerad skanningstransmissionselektronmikroskopisk avbildning användes för att observera polarisationskonfigurationen av polära Bloch-punkter. Ytterligare fasfältssimuleringar förutspådde att ett område med negativ kapacitans existerar runt varje polär Bloch-punkt.
Upptäckten av polära Bloch-punkter utökar sammansättningen av topologiska ferroelektriska domänstrukturer och innebär nya tillämpningar i framtida integrerade kretsar och elektroniska enheter med låg effekt.
