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Die Entdeckung und präzise Manipulation von atomgroßen leitfähigen ferroelektrischen Domänenwänden bietet neue Möglichkeiten für eine Vielzahl von potenziellen elektronischen Geräten und das aufkommende Gebiet der Walltronik. Hier wird ein hocheinstabiler und ermüdungsbeständiger nichtflüchtiger Speicher dargestellt, der auf der deterministischen Erzeugung und Löschung von leitfähigen Domänenwänden basiert, die geometrisch in einer topologischen Domänenstruktur eingeschränkt sind. Durch die Einführung eines Paares von filigran gestalteten koaxialen Elektroden auf dem epitaxialen BiFeO3-Film kann ein zentrales quadrantenartiges topologisches Domänen mit leitfähigen geladenen Domänenwänden leicht erzeugt werden. Noch wichtiger ist, dass ein reversibles Schalten des Quadrantenbereichs zwischen dem konvergenten Zustand mit hochleitfähigen, eingeschränkten Wänden und dem divergenten Zustand mit isolierenden, eingeschränkten Wänden realisiert werden kann, was zu einer deutlichen Widerstandsänderung mit einem hohen On/Off-Verhältnis von >104 und einem technisch bevorzugten Auslesestrom (bis zu 40 nA) führt. Aufgrund von Einschränkungen durch die geklemmte quadrantenartige ferroelastische Domäne zeigt das Gerät eine hervorragende Wiederholbarkeit der Wiederherstellung über 108 Zyklen und eine lange Speicherung von über 12 Tagen (>106 s). Diese Ergebnisse bieten einen neuen Weg zu hochleistungsfähigem ferroelektrischem Domänenwand-Speicher, der großes Interesse an der Erkundung des immensen Potenzials im aufkommenden Bereich der Walltronik wecken könnte.
Yang et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.