研究人员创建了一类称为孤子的微小偏振结构

新的理论和实验物理研究表明，首次在多铁材料中创建了各种精细尺寸的特殊偏振结构，称为孤子。虽然之前已经在纯铁电体或具有极化的材料中发现了孤子，但尚未证明该范围的孤子存在于多铁性材料中，在多铁性材料中，除了极化之外还存在磁自旋。

该研究结果发表在《自然通讯》杂志上，标题为“用外延铁氧体铋超晶格制作的铁电孤子”。该论文由国际物理学家团队撰写，其中包括阿肯色大学博士后研究员SukritiMantri以及研究助理教授YousraNahas和SergeiProkhorenko。Nahas和Prohorenko是计算凝聚态物理小组的成员，该小组由杰出物理学教授LaurentBellaiche领导，他也是特约作者。

“在多铁性材料中，游戏和竞争有很多自由度。很难获得合适的条件，”曼特里解释道。“我们在悉尼新南威尔士大学的实验合作者能够使用铁氧体铋和钛酸锶的特殊超晶格排列来做到这一点。”

曼特里补充说，孤子的美妙之处在于它们具有复杂而有趣的偏振模式，并且具有自己的电学、光学和拓扑特性。这些特性可应用于存储设备、传感设备和纳米电子学。现在，这种不同范围的孤子首次在多铁性材料中得到了证明，它极大地扩展了这些孤子的功能，因为多铁性材料不仅提供电极化，还提供磁性。

在多铁性材料中，能量可以由磁性及其与外部或内部场的相互作用驱动。这意味着它们可能提供更多与孤子相互作用的途径;例如，磁场可以对孤子进行控制，或者孤子可以对磁自旋排列进行控制。

贝莱什指出：“这项研究证明了与具有互补专业知识的不同团体进行国际合作的重要性。”