11月15日消息,据ScienceDaily报道,美国奥本大学物理系Wencan Jin教授(Thomas and Jean Walter冠名副教授)与研究生Mohamed Kandil联合日本产业技术综合研究所(AIST)等机构,在《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表题为《Optical Poling of a Quantum Ferroelectric Metal across the Order-Disorder Phase Transition》的论文,并获编辑推荐(Editors' Suggestion)。
研究对象是一种改性钛酸锶材料——所谓「量子铁电金属」:电子可在晶体内导电,同时晶体内部存在带正负电极性的微小「极性纳米区」。这些纳米「电岛」指向随机或趋于对齐的机制,困扰了学界数十年:究竟是原子集体移动产生了极化态,还是极性区域本来就存在、只是随降温开始指向一致?
团队搭建了极高灵敏度的激光测量系统,在反复升降温过程中监测极性纳米区取向,发现:高温下取向近乎随机,冷却时则开始出现择优取向——支持「电岛先在、降温对齐」的解释。研究进一步表明,短脉冲激光可在本应无序的较高温度下临时对齐这些极性纳米区,且该效果仅持续约1皮秒(万亿分之一秒)。
这项工作将「观察材料内部行为」推进到「用光短暂干预其微观电学图案并检测结果」,为以超快速度操控信息的光控存储与处理研究提供了方法路径。该实验历时约三年,合作始于2023年美国物理学会三月会议,团队花费近一年调试设备才可靠捕捉到微弱光学信号。
(来源:ScienceDaily)