Materiali ferroelettrici che possiedono un'elevata fotoelettrica, la risposta piezoelettrica e dielettrica sono ampiamente applicate nei prodotti industriali, come trasduttori, condensatori e dispositivi di memoria. Però, come lo sviluppo della tecnologia, miniaturizzazione, l'integrazione e la flessibilità sono di grande importanza, che difficilmente potrebbero essere soddisfatte dai tradizionali materiali ferroelettrici sfusi. Quindi, pareti di dominio ferroelettrico su scala nanometrica (DW), con meccanica drammatica recentemente trovata, elettrico, proprietà ottiche e magnetiche oltre ai domini ferroelettrici, sono diventati un tema caldo.

Nonostante le proprietà intriganti delle pareti del dominio ferroelettrico, per metterli in uso sono urgentemente necessarie una migliore comprensione delle dinamiche DW e lo sviluppo di approcci di manipolazione DW. È noto che gli stimoli esterni, come il campo elettrico, sollecitazioni meccaniche e temperature potrebbero influenzare la morfologia e la stabilità del DW. Il movimento del DW potrebbe anche essere influenzato dalle proprietà inerziali del campione e dalle caratteristiche intrinseche dei DW. Però, l'impatto delle spese vincolate, che è una delle caratteristiche principali dei DW, è per lo più studiato teoricamente.

In un nuovo articolo di ricerca pubblicato nella rivista con sede a Pechino Rassegna scientifica nazionale , scienziati dell'Università di Nanchino a Nanchino, Cina, Rutgers University nel New Jersey, USA e all'Accademia Cinese delle Scienze di Shenzhen, La Cina fornisce informazioni sperimentali dirette sulle dinamiche DW di DW con carica diversa sotto campi elettrici. Si è scoperto tramite la microscopia a forza atomica che la mobilità di DW con carica diversa nei film di ferrite di bismuto varia con il campo elettrico.

A tensioni inferiori, i DW head-to-tail sono più mobili di altri DW, mentre sotto tensioni più elevate, i DW da coda a coda diventano attivi e possiedono una lunghezza media relativamente lunga. Ciò è attribuito all'elevata energia di nucleazione e all'energia di crescita relativamente bassa per i DW carichi. Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno progettato un approccio di polling in due fasi. Polarizzano film sottili ferroelettrici con campi elettrici inferiori e superiori scansionando la superficie del campione con la punta del microscopio a forza atomica. Matrici di DW coda-coda a strisce ben allineate sono prodotte con successo come percorsi conduttivi, mentre l'orientamento dei DW può essere modificato variando la direzione di scansione della punta. In questo modo, hanno raggiunto la crescita orientata e il controllo della configurazione dei DW ferroelettrici.

"Il nostro lavoro svela il notevole impatto dell'accumulo di carica intorno ai DW sulla mobilità DW, fornendo un approccio generalizzabile per studi dinamici DW in materiali ferroici. La metodologia qui proposta per la sintonizzabilità avanzata dei DW conduttivi fa progressi significativi verso le loro applicazioni in nano-dispositivi funzionali, " essi sostengono.