Telureto de germânio (GeTe) é conhecido como um semicondutor Rashba ferrolétrico com uma série de propriedades interessantes. Os cristais consistem em nanodomínios, cuja polarização ferrolétrica pode ser comutada por campos elétricos externos. Por causa do chamado efeito Rashba, esta ferroeletricidade também pode ser usada para alternar os spins do elétron dentro de cada domínio. Telureto de germânio é, portanto, um material interessante para dispositivos spintrônicos, que permitem o processamento de dados com significativamente menos entrada de energia.

Agora uma equipe do HZB e da Lomonosov Moscow State University, que estabeleceu um Grupo de Pesquisa Conjunta Helmholtz-RSF, forneceu percepções abrangentes sobre este material em nanoescala. O grupo é liderado pelo físico químico Dr. Lada Yashina (Lomonosov State University) e pelo físico do HZB Dr. Jaime Sánchez-Barriga. "Examinamos o material usando uma variedade de métodos de última geração para não apenas determinar sua estrutura atômica, mas também a correlação interna entre sua estrutura atômica e eletrônica em nanoescala, "diz Lada Yashina, que produziu as amostras cristalinas de alta qualidade em seu laboratório.

Suas investigações de microscopia mostraram que os cristais possuem dois tipos distintos de limites em torno dos nanodomínios ferroelétricos com tamanhos entre 10 e 100 nanômetros. Na BESSY II, a equipe foi capaz de observar duas terminações de superfície com polarização ferroelétrica oposta, e analisar como essas terminações correspondem a nanodomínios com átomos de Ge ou Te na camada superficial superior.

"No BESSY II, fomos capazes de analisar com precisão a relação intrincada entre a polarização do spin na massa ou na superfície e as configurações opostas da polarização ferroelétrica, "explica Jaime Sánchez-Barriga. Os cientistas também determinaram como a textura de spin muda por polarização ferroelétrica em nanodomínios individuais." Nossos resultados são importantes para aplicações potenciais de semicondutores Rashba ferroelétricos em dispositivos spintrônicos não voláteis com memória estendida e recursos de computação em nanoescala , "enfatiza Sánchez-Barriga.