p Domínios ferroelétricos escritos por PFM exibem uma distorção estrutural sutil que pode ser observada diretamente usando microscopia de nanodifração de raios-X dura.
p (PhysOrg.com) - Usuários da University of Wisconsin-Madison e do Center for Nanophase Materials Science, trabalhando com o Grupo de Microscopia de Raios-X, descobriram efeitos estruturais que acompanham a litografia em nanoescala dos domínios de polarização ferroelétrica. Os resultados lançam uma nova luz sobre a física das mudanças estruturais induzidas durante o processo litográfico em nanoescala deste modelo. p O desenvolvimento de meios para manipular padrões em nanoescala em suas escalas de comprimento fundamentais levou a um grande crescimento nas aplicações de litografia de sonda de digitalização. O potencial desses recursos ainda não foi totalmente realizado, em parte porque o grande número de processos físicos às vezes sutis envolvidos ainda não foi suficientemente bem descrito. A microscopia de nanodifração de raios-X realizada na linha de luz Hard X-Ray Nanoprobe foi usada para sondar um padrão escrito em uma camada ferroelétrica usando nanolitografia ferroelétrica com sonda de varredura. Esta adaptação da microscopia de força piezoresposta (PFM) pode ser usada para escrever padrões de domínio em nanoescala arbitrários em um filme fino ferroelétrico. O padrão de deformação estável observado mostra que a forma geral do filme permanece inalterada, mas a polarização elétrica é modificada.
p A modelagem mostra que o processo de escrita induz uma resposta eletromecânica estrutural a cargas não filtradas em superfícies e interfaces, alterando a energia livre local de domínios ferroelétricos escritos.
p A abordagem de litografia ferroelétrica é uma das várias maneiras emergentes de controlar os graus de liberdade em nanoescala com sondas de varredura, que em outros sistemas também pode fornecer controle de domínios magnéticos e ordenados por carga. Os pesquisadores descobriram que uma distorção cristalográfica na rede do Pb ferroelétrico (Zr, Ti) O
3 (PZT) filme fino surge da resposta eletromecânica em nanoescala a cargas não filtradas em superfícies e interfaces. O aumento resultante na energia livre dos domínios escritos inferidos a partir disso representa um limite importante para a nanolitografia ferroelétrica. Com base neste insight, será possível estender a capacidade de PFM e outros métodos de padronização em nanoescala usando informações estruturais locais diretas.
