I fisici dell'Università dell'Arkansas hanno scoperto una struttura unificante nei modelli dipolari dei ferroelettrici bidimensionali, una scoperta che potrebbe aiutare a far progredire lo sviluppo di sistemi di codifica delle informazioni ad alta densità nei computer e in altri dispositivi elettronici.

I film ferroelettrici sono materiali atomicamente sottili che promettono di immagazzinare informazioni dense su scala nanometrica. Sono caratterizzati dai loro schemi strutturali:alcuni sono labirinti (mosaico), mentre altri sono a forma di bolla. I modelli sono tipicamente dettati dal tipo di materiale e dalla configurazione del film (substrato, elettrodo, spessore, eccetera.).

Ma i ricercatori hanno trovato un quadro per i modelli, permettendo loro di comprendere meglio la loro topologia evolutiva. Il loro studio trova che la risposta ai modelli mutevoli nei film ferroelettrici risiede nella dinamica di non equilibrio, con difetti topologici che guidano l'evoluzione successiva. Le loro previsioni sono state confermate sperimentalmente dai collaboratori dell'Università del New South Wales in Australia, che erano anche in grado di manipolare i modelli modificando parametri come la temperatura e l'intensità di un campo elettrico.

"Non solo queste fasi topologiche nei materiali ferroelettrici a bassa dimensione comprendono fenomeni emergenti che sono di per sé fondamentalmente interessanti, ma appaiono anche come candidati seri per la codifica efficiente delle informazioni ad alta densità di prossima generazione, " disse Yousra Nahas, ricercatore assistente professore di fisica e primo autore dello studio che è stato pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura . "Questo studio può aiutare i ricercatori a comprendere le condizioni per il cambiamento del modello e la fisica dietro di esso. È fondamentale per la progettazione e la personalizzazione dei futuri dispositivi elettronici avanzati basati su materiale ferroelettrico".