从梅隆到布洛赫点的过渡（左）和原子尺度的STEM图像（右）。图片来源：IMR

布洛赫点是一个奇异点，场向量几乎在所有方向上都围绕着该点定向。在磁学中，它是经典磁学和量子磁学之间的自然联系，尚未被直接观察到。在铁电体中，它只在少数情况下被预测过。

中国科学院金属研究所（IMR）的研究人员和中国科学院物理研究所的合作者直接观察到了应变铁电薄膜中的极性布洛赫点。

他们的研究成果发表在《自然通讯》上。

基于他们之前在极性梅隆晶格上的工作，研究人员考虑了拉伸应变超薄铁电PbTiO的模型3在相场模拟中，对称电极夹在薄膜上，发现随着电极厚度的增加，梅隆转变为布洛赫点。

然后，三层SrRuO3/PbTiO3/SrRuO3薄膜是在 SmScO 上生长的3采用脉冲激光沉积和像差校正扫描透射电子显微成像法对衬底进行极性布洛赫点的偏振构型观察。进一步的相场模拟预测，每个极性布洛赫点周围都存在一个负电容区域。

极性布洛赫点的发现扩展了拓扑铁电畴结构的组装，并意味着在未来集成电路和低功耗电子器件中的新应用。

更多信息：Yu-Jia Wang 等人，应变铁电薄膜中的极地布洛赫点，Nature Communications （2024）。DOI： 10.1038/s41467-024-48216-1

期刊信息： Nature Communications