近来，松山湖资料实验室大湾区显微科学与技能研讨中心研讨员马秀良与合作者在铁电资猜中发现极化布洛赫点（Bloch point）。该发现是继通量全闭合阵列、东床晶格、周期性电偶极子波之后，研讨团队在有关铁电资料拓扑畴结构方面的又一项重要打破。相关效果在线发表于《天然-通讯》。

  布洛赫点是矢量场中的奇点，其周围的矢量朝向空间中的各个方向。早在20世纪60年代，就有学者在磁性资猜中猜测磁化布洛赫点的存在。它们在涡旋的翻转、斯格明子的构成与湮灭等过程中扮演了重要的人物，是联络经典磁学和量子磁学之间的桥梁。在磁性资猜中直接调查到磁化布洛赫点是一件非常困难的作业；而在铁电资猜中，仅有少量理论作业猜测极化布洛赫点会在特定条件下出现。

  研讨团队在前期东床晶格作业的基础上，使用相场模仿构建对称电极模型，发现跟着电极厚度的添加，会聚和发散型东床别离演化成两种类型的布洛赫点：一是面内会聚且面外发散，二是面内发散且面外会聚。他们使用脉冲激光堆积技能在SmScO3衬底上成长由SrRuO3电极夹持的超薄PbTiO3薄膜（5纳米），并经过像差校对透射电子显微镜对平面样和截面样进行调查，在PbTiO3薄膜中调查到了面内面外呈发散和会聚特征的极化布洛赫点。进一步相场模仿标明：布洛赫点处的极化为0，其周围会出现负电容的区域，这为新式低功耗电子器材的规划供给了新思路。

  该项作业加强完善了经过失配应变调控铁电资料畴结构的重要性和有效性，提醒了极化系统中的电偶极子在必定条件下能构成相似特别凝集结构的准粒子，对探究根据铁电资料的高密度非易失性信息存储器材具有极端重大意义。一起，新式铁电拓扑畴得以在实空间以直观的方式出现，这标明具有亚埃标准分辩才能的像差校对电子显微术以及在此基础上的定量分析是科学家知道物质结构和天然规律的有力手法。

  上述作业在国家天然科学基金等项目的支持下，由松山湖资料实验室、中国科学院金属研讨所、中国科学院物理研讨所、粤港澳大湾区量子科学中心等单位共同完成。研讨效果不光丰厚了极化拓扑畴结构宗族，而且为探究根据铁电资料的高密度信息存储器材供给了新思路。

  相场模仿猜测上电极厚度的改变导致东床向布洛赫点改变(a-e)；(f, g)两种布洛赫点的局域极化结构；(h)布洛赫点的方位随电极厚度的改变；(i, j)不同电极厚度的薄膜中的应力散布，标明弹性驱动力是导致东床向布洛赫点改变的主要原因。

  SmScO3衬底上SrRuO3/PbTiO3/SrRuO3三层薄膜的截面样(b-d)和平面样(e, f)的像差校对透射电镜图画，展现了极化布洛赫点的原子标准极化构型。

  极化布洛赫点的负电容效应的相场模仿成果。(a)负电容区域（绿色）和布洛赫点（赤色）的散布；(b-f)布洛赫点的极化构型图和电场散布图；(g, h)穿过布洛赫点的极化、电场、介电常数散布曲线。本文图片由课题组供图。