揭示碲化锗在纳米级的隐藏特性

碲化锗 (GeTe) 被称为铁电 Rashba 半导体，具有许多有趣的特性。晶体由纳米域组成，其铁电极化可以通过外部电场进行切换。由于所谓的 Rashba 效应，这种铁电性还可用于切换每个域内的电子自旋。因此，碲化锗是一种有趣的自旋电子器件材料，它允许以显着更少的能量输入进行数据处理。

现在，来自 HZB 和罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的一个团队已经建立了亥姆霍兹-RSF 联合研究小组，在纳米尺度上对这种材料提供了全面的见解。该小组由物理化学家 Lada Yashina 博士(罗蒙诺索夫州立大学)和 HZB 物理学家 Jaime Sánchez-Barriga 博士领导。“我们使用各种最先进的方法检查了这种材料，不仅确定了它的原子结构，而且确定了它在纳米尺度上的原子和电子结构之间的内部相关性，”制造高-她实验室中的高质量结晶样品。

他们的显微镜研究表明，晶体在铁电纳米域周围具有两种不同类型的边界，尺寸在 10 到 100 纳米之间。在 BESSY II 上，该团队能够观察到两个具有相反铁电极化的表面终端，并分析这些终端如何对应于在最顶层表面具有 Ge 或 Te 原子的纳米域。

“在 BESSY II，我们能够精确地分析体中或表面的自旋极化与铁电极极化的相反配置之间的内在关系，”Jaime Sánchez-Barriga 解释说。科学家们还确定了自旋纹理如何通过单个纳米域内的铁电极化进行切换。“我们的结果对于铁电 Rashba 半导体在具有纳米级扩展内存和计算能力的非易失性自旋电子器件中的潜在应用非常重要，”Sánchez-Barriga 强调说。

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