激光驱动滑移铁电极化超快完全翻转 | 进展

主要观点总结

超快激光技术在光与物质相互作用的研究中具有重要的科学意义和广阔的应用前景。利用超快激光驱动铁电材料相变取得了重大突破，但尚未完全实现铁电极化的翻转。基于第一性原理含时密度泛函理论的非绝热分子动力学方法和软件(TDAP)被用于研究光致滑移铁电极化翻转的动力学过程。研究发现，激光激发载流子引起的离子驱动力使得系统能够翻转铁电极化，为非易失性存储器的超快调控提供了新的途径。相关研究成果发表在Physical Review Letters上。

关键观点总结

关键观点1: 超快激光技术的科学意义和广泛应用前景。

超快激光具备精确操纵材料的结构和功能的能力，在光与物质相互作用的研究中具有重要的科学意义。该技术可用于驱动铁电材料相变，具有广阔的应用前景。

关键观点2: 铁电材料中的超快激光驱动相变研究取得重大突破。

目前强激光脉冲仅能导致铁电极化降低或部分瞬态翻转，尚未实现完全的铁电极化翻转。完全翻转铁电极化的现象尚不清楚，需要更有效的激光诱导机制。

关键观点3: 利用TDAP研究光致滑移铁电极化翻转的动力学过程。

杨庆等研究人员利用自主开发的TDAP，在飞秒时间尺度和原子级空间尺度上研究光致滑移铁电极化翻转的动力学过程。他们提出了一种新的微观机制，即激光激发载流子引起的离子驱动力可实现超快铁电极化翻转。

关键观点4: 超快激光在铁电非易失性存储器中的应用。

通过激光激发实现的超快铁电开关在超快非易失性铁电存储器中具有重要的潜在应用。利用一个激光脉冲可以在皮秒时间尺度下翻转铁电极化，并通过间隔的激光脉冲可逆地将其翻转回来。

关键观点5: 研究成果发表在Physical Review Letters上。

相关研究以“Light-induced Complete Reversal of Ferroelectric Polarization in Sliding Ferroelectrics”为题发表在Physical Review Letters上，并得到了资助和关注。

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