Matériaux ferroélectriques possédant une haute photoélectrique, les réponses piézoélectriques et diélectriques sont largement appliquées dans les produits industriels, tels que les transducteurs, condensateurs et dispositifs de mémoire. Cependant, que le développement de la technologie, miniaturisation, l'intégration et la flexibilité sont d'une grande importance, ce qui pourrait difficilement être rempli par les matériaux ferroélectriques en vrac traditionnels. D'où, parois de domaines ferroélectriques à l'échelle nanométrique (DW), avec des mécaniques dramatiques récemment découvertes, électrique, propriétés optiques et magnétiques en dehors des domaines ferroélectriques, sont devenus un sujet brûlant.

Malgré les propriétés intrigantes des murs de domaines ferroélectriques, pour les mettre en œuvre, une meilleure compréhension de la dynamique DW et le développement d'approches de manipulation DW sont nécessaires de toute urgence. On sait que les stimuli externes, comme le champ électrique, les contraintes mécaniques et les températures pourraient influencer la morphologie et la stabilité du DW. Le mouvement des DW pourrait également être affecté par les propriétés inertielles de l'échantillon ainsi que par les caractéristiques intrinsèques des DW. Cependant, l'impact des charges liées, qui est l'une des principales caractéristiques des DW, est surtout étudié théoriquement.

Dans un nouvel article de recherche publié dans le journal basé à Pékin Revue scientifique nationale , scientifiques de l'Université de Nanjing à Nanjing, Chine, Université Rutgers du New Jersey, États-Unis et à l'Académie chinoise des sciences à Shenzhen, La Chine fournit un aperçu expérimental direct de la dynamique DW de DW différemment chargés sous des champs électriques. On a découvert par microscopie à force atomique que la mobilité des DW différemment chargés dans les films de ferrite de bismuth varie avec le champ électrique.

Sous des tensions inférieures, les DW tête-à-queue sont plus mobiles que les autres DW, sous des tensions plus élevées, Les DW queue-à-queue deviennent actifs et possèdent une longueur moyenne relativement longue. Ceci est attribué à l'énergie de nucléation élevée et à l'énergie de croissance relativement faible pour les DW chargés. Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont conçu une approche de polarisation en deux étapes. Ils polarisent des films minces ferroélectriques avec des champs électriques inférieurs et supérieurs en balayant la surface de l'échantillon avec la pointe de microscopie à force atomique. Des réseaux de DW de queue à queue bien alignés sont produits avec succès en tant que chemins conducteurs, tandis que l'orientation des DW peut être modifiée en faisant varier la direction de balayage de la pointe. De cette façon, ils ont réalisé la croissance orientée et le contrôle de la configuration des DW ferroélectriques.

"Notre travail dévoile l'impact remarquable de l'accumulation de charges autour des DW sur la mobilité des DW, fournissant une approche généralisable pour les études dynamiques DW dans les matériaux ferroïques. La méthodologie proposée ici pour l'accordabilité avancée des DW conducteurs fait des progrès significatifs vers leurs applications dans les nano-dispositifs fonctionnels, " prétendent-ils.