Перестройку доменов в сегнетоэлектрике увидели в реальном времени
Физики исследовали доменную динамику сегнетоэлектрика при циклическом изменении приложенного поля в просвечивающем электронном микроскопе. Они выяснили, что домены демонстрируют различный характер баркгаузеновских скачков в зависимости от того, взаимодействует домен с решеткой или с другим доменом, а также обнаружили элементарный механизм, приводящий к деградации сегнетоэлектрика. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Наведение электрического поля на вещество вызывает в нем перераспределение зарядов, что выражается в индуцированной поляризации. Однако существуют среды, называемые сегнетоэлектриками, в которых поляризация существует даже в отсутствие внешних полей. Это вызвано одинаковым направлением локальных диполей, чей порядок сохраняется в пределах некоторого домена.
Направление этой поляризации можно менять, прикладывая электрическое поле. Зависимость поляризации сегнетоэлектриков от величины поля при детальном рассмотрении оказалась не гладкой, а ступенчатой функцией. Этот эффект носит имя Баркгаузена — физика, обнаружившего его в ферромагнетиках. Он объясняется различными неоднородностями в кристаллах, которые препятствуют непрерывной перестройке доменных стенок.
В зависимости от конкретных кристаллов происхождение скачков Баркгаузена может быть различным. Так, в керамике и монокристалле BaTiO