Domänen in einem ferroelektrischen Datenspeicher: In der Aufnahme des aberrationskorrigierten Transmissionselektronen-Mikroskops sind die Positionen sowohl des positiv geladenen Titan und Zirkonium-Atome als auch des negativ geladenen Sauerstoffs in einer quergeschnittenen Probe des Ferroelektrikums PZT zu erkennen. Wie stark die Zirkonium und Titan-Atome von ihren Positionen im unpolarisierten PZT verrückt sind (gelbe Pfeile in der rechten Abbildung), gibt Aufschluss über die Orientierung der Dipolmomente. Die gelb gepunktete Linie markiert die Grenze zwischen den beiden Bereichen mit um 180 Grad gedrehter Polarisierung. Erstmal direkt beobachtet wurde die blau abgegrenzte Domäne, in der sich die Dipolorientierung ringförmig schließt. Die rote durchbrochene Linie zeigt, wo die Unterlage aus Strontium-Ruthenat beginnt.
Dr. Marin Alexe - Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik , Halle/Saale - Telefon: +49 34 5558-2705 - E-Mail: malexe [a] mpi-halle.mpg (p) de Prof. Dietrich Hesse - Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik , Halle/Saale - Telefon: +49 3455 58-2741 - E-Mail: hesse [a] mpi-halle.mpg (p) de Chun-Lin Jia, Knut W. Urban, Marin Alexe, Dietrich Hesse, Ionela Vrejoiu - Direct Observation of Continuous Electric Dipole Rotation in Flux-Closure Domains in Ferroelectric Pb(Zr,Ti)O3 - Science, 18. März 2011; DOI: 10.1126/science. Die Grundlagen für Speichermaterialien der Zukunft schaffen Forscher des Forschungszentrums Jülich und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik in Halle. In einem ferroelektrischen Material haben sie erstmals direkt beobachtet, dass die Dipole, die in diesem Material die Information tragen, kontinuierlich ihre Orientierung ändern und sich daher auch ringförmig anordnen können, berichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin 'Science'. Diese Erkenntnis gelang ihnen mit einer besonders kontrastreichen Form der hochauflösenden Transmissionselektronen-mikroskopie, welche die Jülicher Forscher entwickelt haben. Ringförmig angeordnete Dipole könnten es erlauben, Arbeitspeicher deutlich dichter mit Daten zu bepacken als bislang und dennoch schnell zu beschreiben und auszulesen. Ferroelektrika können ein Dilemma der Chip-Industrie lösen.
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