研究进展：极化涡旋 | Nature Physics

本文研究了在铁电/介电多层薄膜中，通过极化涡旋结构实现纳米尺度应变波生成的新机制。背景方面，极化涡旋作为一种拓扑缺陷结构，具有连续旋转极化矢量和局域化闭合极化环等特性，相比传统铁电畴结构展现出更高的极化可逆性和能量存储密度。研究目的在于探索利用极化涡旋晶体的空间调制压电响应，将其作为声学衍射光栅，以产生具有独特空间织构的纳米尺度应变波。结论上，研究团队在SrTiO₃/PbTiO₃/SrTiO₃异质结中，通过时间分辨泵浦-探测技术结合相场模拟，证明飞秒激光激发的声学脉冲在穿过极化涡旋层时，由于空间非均匀压电响应被转换为亚太赫兹频率的出射波。该工作表明调控极性拓扑结构的层级有序性可设计新型集体模式，为纳米声学器件、拓扑声学及量子态调控提供了新途径。