Un gruppo di ricerca dell'Università dell'Arkansas, in collaborazione con i ricercatori del Max Planck Institute of Microstructure Physics e della Beijing Academy of Quantum Information Sciences, ha scoperto vortici di polarizzazione in ferroelettrici bidimensionali (2D).

Il ricercatore postdottorato in fisica dell'Università dell'Arkansas John W. Villanova ha guidato il contributo teorico al documento che è stato recentemente pubblicato in Materiale avanzato .

Gli esperimenti sono stati eseguiti presso il Max Planck Institute of Microstucture Physics. Le eterostrutture laterali monostrato SnTe/PbTe sono state prodotte tramite crescita epitassiale a fascio molecolare, e le misurazioni della microscopia a effetto tunnel mostrano un'interfaccia atomicamente nitida tra i domini ferroelettrico e paraelettrico.

Misurando accuratamente la piegatura elettronica della banda ai bordi del monostrato SnTe, l'orientamento della polarizzazione è stato dedotto per orientarsi in un vortice costituito da quattro quadranti attorno al nucleo monostrato di PbTe, sempre con un componente che punta verso il nucleo. I calcoli della teoria del funzionale della densità eseguiti all'U di A hanno contestualizzato le misurazioni in termini di funzioni di lavoro relative e trasferimento di carica, coerente con la carica legata positiva all'interfaccia monoayer SnTe/PbTe.

Questa ingegneria dello stato di polarizzazione in nuove eterostrutture laterali 2D con polarizzazione nel piano ha un occhio alle applicazioni.