【引言】
復雜的今日拓撲結構（例如，斯格明子）在凝聚態物理以及自旋電子學的鐵電潛在應用方面引起了人們極大的興趣。這引出了一個問題：是材料察材否可以實現電偶極子（即極性斯格明子）的類似排列。(PbTiO3)n/(SrTiO3)n?異質結構提供了一個有趣的重大發的觀機會來測試這種可能性，因為研究人員已經證明了極性拓撲結構的現室性形成，如手性渦旋、溫極鐵電手性和非手性疇壁或鐵電泡疇。格明理論預測表明，料牛在彈性能、今日靜電能和梯度能相互作用下，鐵電鐵電材料具有獲得氣泡狀納米結構和類斯格明子拓撲結構的材料察材巨大潛力。通過認識到晶格失配應變的重大發的觀關鍵作用，結合實景空間成像、現室性第二原理從頭計算和相場模型，溫極證明了具有+1斯格明子數的格明手性極性斯格明子氣泡的形成。
【成果簡介】
今日，在美國加州大學伯克利分校S. Das教授和R. Ramesh教授（共同通訊作者）團隊的帶領下，與美國賓夕法尼亞州立大學、勞倫斯伯克利國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室、康奈爾大學、盧森堡科學技術研究所、盧森堡大學和西班牙坎塔布里亞大學合作，通過改變外延約束條件，團隊利用原子分辨率掃描透射電子顯微鏡，發現了在鈦酸鍶層包裹的鈦酸鉛層中發現了室溫極性斯格明子氣泡。相場模擬和第二原理計算表明，極化斯格明子氣泡的斯格明子數為+1，共振軟X射線衍射實驗表明其為圓二色性，且具有手性。這種納米級的極性斯格明子氣泡是磁性斯格明子的電子類似物，有助于鐵電學向包含手性、電控負電容和大壓電響應等功能方向發展。相關成果以題為“Observation of room-temperature polar skyrmions”發表在了Nature上。
?【圖文導讀】
圖1 有序極性斯格明子結構的觀察
圖2 PbTiO3-SrTiO3超晶格中斯格明子結構的第二原理計算
圖3?極性斯格明子的結構
圖4 RSXD圓二色性
文獻鏈接：Observation of room-temperature polar skyrmions（Nature，2019，DOI：10.1038/s41586-019-1092-8）
本文由木文韜供稿，材料牛整理編輯。
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