Formacion de burbujas ferroelectricas en nanoparticulas

STACHIOTTI, MARCELO; SEPLIARSKY. MARCELO

Mendoza

Congreso; 95a Reunion Nacional de Fısica; 2010

Los materiales ferroel´ctricos presentan importantes efectos de tama˜o y nuevos tipos de ordenamiento pueden aparecer a medida que las dimensiones de las estructuras se van reduciendo. En estetrabajo mostramos la formaci´n de burbujas ferroel´ctricas en nanopartıculas de PbTiO3 impulsadaspor la relacion de aspecto ancho/espesor. Para ello, empleamos un modelo a nivel at´mico ajustado resultados de calculos ab-initio. Mediante simulaciones de din´mica molecular observamos que laburbuja surge por la alineaci´n de n´cleos de v´rtices a lo largo de un camino cerrado, formando un toro en forma de anillo. La burbuja se desarrolla en el centro del anillo y con polarizaci´n perpendicularal plano del mismo. Este estado es estable en nanopartıculas planas con relacion de aspecto 2,5, siendo la partıcula mas pequena de 8x8x3 celdas unidad. La configuracion de vortices de las nanopartıculas esmuy sensible a su relacion de aspecto, revelando el papel esencial de los efectos de forma en el control de los momentos toroidales. Por ultimo, se muestra que una configuraci´n de multi-burbuja se estabiliza cuando la nanopartıcula es suficientemente plana. Dicho estado se caracteriza por la formacion de burbujas en forma de banda con polarizaciones alternadas, permitiendo conectar el comportamiento de nanopuntos con el de pelıculas ultra delgadas.