Three‐Dimensional, Time‐Resolved Profiling of Ferroelectric Domain Wall Dynamics by Spectral‐Domain Optical Coherence Tomography
Three‐Dimensional, Time‐Resolved Profiling of Ferroelectric Domain Wall Dynamics by Spectral‐Domain Optical Coherence Tomography
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通过光谱域光学相干断层扫描对铁电畴壁动力学进行三维、时间分辨分析
DOI：
10.1002/andp.201700139
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发表时间：
2017
影响因子：
2.4
通讯作者：
L.M. Eng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Haußmann;L. Kirsten;S. Schmidt;P. Cimalla;L. Wehmeier;E. Koch;L.M. Eng
我们在这里应用谱域光学相干断层扫描（SD-OCT）来精确检测和时间跟踪镁掺杂的周期性极化锂酸盐（Mg：PPLN）中的铁电畴壁（DW）。我们可重复地映射静态DW的轴向（深度）分辨率下降到0.6 μm，位于高达0.5 mm的单晶Mg：PPLN样品内。我们表明，一个完整的三维（3D）重建的DW几何形状是可能的，从收集的数据，当应用一个特殊的算法，占材料的非线性光学色散。我们的OCT调查提供了有价值的参考信息的DWs的极化电荷分布，这是已知的铁电DWs在这样的系统中的导电性的关键。因此，我们仔细分析了当改变入射偏振方向时以及当沿着极轴施加电场时的SD-OCT信号依赖性。令人惊讶的是，大背反射强度记录下非常偏振不受任何电场，至少对于低于开关阈值的场强，而没有显着的信号以上的噪声本底下检测到普通偏振。最后，我们采用高速SD‐OCT装置对高外场下铁电畴切换进行真实的时间DW跟踪。
We apply here spectral‐domain optical coherence tomography (SD‐OCT) for the precise detection and temporal tracking of ferroelectric domain walls (DWs) in magnesium‐doped periodically poled lithium niobate (Mg:PPLN). We reproducibly map static DWs at an axial (depth) resolution down to ∼ 0.6 μm, being located up to 0.5 mm well inside the single crystalline Mg:PPLN sample. We show that a full 3‐dimensional (3D) reconstruction of the DW geometry is possible from the collected data, when applying a special algorithm that accounts for the nonlinear optical dispersion of the material. Our OCT investigation provides valuable reference information on the DWs’ polarization charge distribution, which is known to be the key to the electrical conductivity of ferroelectric DWs in such systems. Hence, we carefully analyze the SD‐OCT signal dependence both when varying the direction of incident polarization, and when applying electrical fields along the polar axis. Surprisingly, the large backreflection intensities recorded under extraordinary polarization are not affected by any electrical field, at least for field strengths below the switching threshold, while no significant signals above noise floor are detected under ordinary polarization. Finally, we employed the high‐speed SD‐OCT setup for the real‐time DW tracking upon ferroelectric domain switching under high external fields.
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四方BaTiO3 180°铁电畴壁铁电和光学性质的理论研究
DOI：
--
发表时间：
2002
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Chaib;T. Otto;L. Eng
通讯作者：
L. Eng
影响因子：
4
作者：
Kaempfe, T.;Reichenbach, P.;Eng, L. M.
通讯作者：
Eng, L. M.
影响因子：
3.7
作者：
Kaempfe, T.;Reichenbach, P.;Soergel, E.
通讯作者：
Soergel, E.
影响因子：
0.8
作者：
Y. Uesu;H. Shibata;S. Suzuki;S. Shimada
通讯作者：
Y. Uesu;H. Shibata;S. Suzuki;S. Shimada
DOI：
10.1016/j.mseb.2005.02.029
发表时间：
2005-07
影响因子：
3.6
作者：
Sungwon Kim;V. Gopalan
通讯作者：
Sungwon Kim;V. Gopalan