观察多铁性薄膜的磁反转

日本研究人员生长了钴取代铋铁氧体（BFCO）薄膜，该薄膜在室温下表现出自发的面外磁化。纳米尺度的磁性和机电测量证实，通过电场极化开关可以在薄膜中诱导磁化反转。

磁阻随机存取存储器（MRAM）和其他磁性技术具有提供快速、高密度、长寿命的潜力数据存储. 如果磁化可以由电场控制，而不施加电流，这样的装置也会消耗更少的电能。然而，实践证明，在实践中实现这一概念是难以捉摸的。

东京理工学院和名古屋理工学院的研究人员利用薄膜铁磁性铁电体BFCO。在氧化钆钪（GdScO）上生长_3.)为了减小晶格失配应变，单相薄膜在室温下表现出自发的面外磁化。

研究小组随后使用原子力显微镜和磁性显微镜机电技术结果表明，通过改变电场极化，可以简单地反转面外磁场P，无需施加电流。测量还表明铁电畴和铁磁畴之间存在强耦合。

研究结果为MRAM和其他低功耗的非易失性磁存储设备打开了大门。

使用的仪器

塞弗S和MFP-3D原点+和聚热器加热阶段

使用的技术

压电响应力显微镜（PFM）局部机电响应的图像是在一台计算机上获得的塞弗SAFM。实验采用庇护公司独有的双振幅共振跟踪（DART）模式进行，以提高对微弱信号的灵敏度，并最大限度地减少串扰伪影。显示的图像代表全部或矢量PFM响应，并通过组合三个单独的图像创建。获得了两个横向的图像在0°和90°的面内扫描角下的（面内）PFM响应，以及垂直（面外）响应的三分之一。

此外，室温磁力显微镜（MFM）使用涂有磁性钴合金的悬臂梁在Cypher S上获取图像。图像表示在两次攻丝模式下进行的MFM实验的相位信号。也在高温（150°C）下获取MFM相位图像为了验证信号是由磁性而非静电相互作用产生的MFP-3D-Origin+原子力显微镜聚热器高温样品加热器。专为环境温度至300°C的研究而设计，该多功能加热器提供精致的温度控制和简单的样品安装。

引用：K.Shimizu，R.Kawabe，H.Hojo等人，通过电场在室温下直接观察到钴取代铋铁氧体薄膜中的磁化反转。纳诺莱特。19, 1767 (2019).https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b04765

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