Niespodziewane zachowanie domen

Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory poinformowali o zaobserwowaniu niespodziewanego zjawiska w ferroelektrykach.  Ferroelektryki znane są ze spontanicznej zmiany polaryzacji pod wpływem pola elektrycznego. Zespół z ORNL wykorzystał tę właściwość, by za pomocą mikroskopu skaningowego utworzyć na ferroelektrykach domeny. Ku zdumieniu specjalistów, gęsto upakowane domeny zaczęły tworzyć złożone nieprzewidziane wzorce na powierzchni materiału.

Gdy zmniejszyliśmy odległości pomiędzy domenami zauważyliśmy zjawiska, które nie powinny zachodzić. Nagle, gdy próbowaliśmy utworzyć domenę, albo się ona nie formowała, albo też powstawały naprzemienne wzorce, jak na szachownicy. Na pierwszy rzut oka nie miało to sensu. Sądziliśmy, że gdy domena się tworzy, to powstaje niezależnie od pobliskich domen - mówi Anton Ievlev, główny autor artykułu opublikowanego w Nature Physics.

Po szczegółowym zbadaniu procesu formowania się domen w różnych warunkach uczeni doszli do wniosku, że zaobserwowane zjawisko można wytłumaczyć za pomocą teorii chaosu. Domena może uniemożliwić powstanie innej domeny w pobliżu, jednak ułatwia powstanie innej w pewnym oddaleniu, wyjaśnia Sergei Kalinin, szef grupy badawczej. Ogólnie rzecz biorąc zachowania chaotyczne zachodzą w czasie, nie w przestrzeni. Przyjrzyjmy się na przykład kapiącemu kranowi. Czasem krople spadają według regularnego wzorca, czasem nie. Ale to proces zależny od czasu. Zaobserwowanie zachowań chaotycznych w przestrzeni, tak jak ma to miejsce w naszym eksperymencie, jest czymś niezwykłym - dodaje.

Inny uczestnik badań, Yuriy Pershin zauważa, że zaobserwowane zjawisko jest podobne do sposobu pracy ludzkiego mózgu. Neurony i synapsy przechowują i przetwarzają informację w tym samym miejscu. Nasz eksperyment z domenami ferroelektrycznymi daje szansę na stworzenie takiego systemu.

domena ferroelektryk teoria chaosu