Controllability of vortex domain structure in ferroelectric nanodot: fruitful domain patterns and transformation paths.
Controllability of vortex domain structure in ferroelectric nanodot: fruitful domain patterns and transformation paths.
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铁电纳米点涡旋畴结构的可控性：富有成效的畴模式和转变
DOI：
10.1038/srep03946
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发表时间：
2014-02-04
影响因子：
4.6
通讯作者：
Woo CH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu CM;Chen WJ;Zheng Y;Ma DC;Wang B;Liu JY;Woo CH
存在于低维铁电体中的铁电涡旋域结构在未来的功能纳米器件中得到了广泛的应用。研究表明，结合温度调节表面电荷筛选可以有效地控制铁电纳米点的涡域结构。通过系统的模拟实验，揭示了铁电纳米点在不同表面电荷筛选条件下的冷却/升温过程，以及在不同温度下增加/减少表面电荷筛选过程中畴结构的稳定性和演化机制。给出了丰富的随表面筛选和温度变化的相图，以及各种畴图的演化路径。计算发现了多达25种不同的畴模式和22种典型的相变演化路径。结合温度和表面电荷筛选对涡旋畴结构的有效控制，为低维铁电纳米结构在纳米器件中的应用提供了前景。
Ferroelectric vortex domain structure which exists in low-dimensional ferroelectrics is being intensively researched for future applications in functional nanodevices. Here we demonstrate that adjusting surface charge screening in combination with temperature can provide an efficient way to gain control of vortex domain structure in ferroelectric nanodot. Systematical simulating experiments have been conducted to reveal the stability and evolution mechanisms of domain structure in ferroelectric nanodot under various conditions, including processes of cooling-down/heating-up under different surface charge screening conditions, and increasing/decreasing surface charge screening at different temperatures. Fruitful phase diagrams as functions of surface screening and temperature are presented, together with evolution paths of various domain patterns. Calculations discover up to 25 different kinds of domain patterns and 22 typical evolution paths of phase transitions. The fruitful controllability of vortex domain structure by surface charge screening in combination with temperature should shed light on prospective nanodevice applications of low-dimensional ferroelectric nanostructures.
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