Uma equipe de pesquisa da Universidade de Arkansas, em conjunto com pesquisadores do Instituto Max Planck de Física da Microestrutura e da Academia de Ciências da Informação Quântica de Pequim, descobriu vórtices de polarização em ferroelétricos bidimensionais (2D).

John W. Villanova, associado de pesquisa de pós-doutorado em física da Universidade de Arkansas, liderou a contribuição teórica para o artigo que foi publicado recentemente em Materiais avançados .

Os experimentos foram realizados no Max Planck Institute of Microstucture Physics. Heteroestruturas laterais de monocamada SnTe / PbTe foram produzidas via crescimento epitaxial de feixe molecular, e medições de microscopia de tunelamento de varredura mostram uma interface atomicamente nítida entre os domínios ferroelétrico e paraelétrico.

Medindo cuidadosamente a curvatura da banda eletrônica nas bordas da monocamada SnTe, a orientação de polarização foi deduzida para orientar em um vórtice que consiste em quatro quadrantes em torno do núcleo da monocamada de PbTe, sempre com um componente que aponta para o núcleo. Os cálculos da teoria funcional da densidade realizados na U de A contextualizaram as medições em termos de funções de trabalho relativas e transferência de carga, consistente com a carga de ligação positiva na interface de monocamada SnTe / PbTe.

Esta engenharia do estado de polarização em novas heteroestruturas laterais 2D com polarização no plano está voltada para aplicações.