Dominios ferroeléctricos “head-to-head” y “tail-to-tail”. Un equilibrio difícil que se puede controlar con luz.

Los materiales ferroeléctricos son materiales con estructura no centrosimétrica que provoca que muestren polarización espontánea la cual puede ser manipulada por acción de un campo eléctrico aplicado. La presencia de esta polarización esimagepontánea provoca la necesidad de apantallar la carga superficial para que la misma sea estable. Portadores de carga generados en el material al ser iluminado con ciertas longitudes de onda pueden ayudar a apantallar la polarización y por lo tanto hacerla más  estable. La combinación de efectos fotoeléctricos con las propiedades particulares de los materiales ferroeléctricos puede dar lugar a nuevas fenomenologías que pueden ser de interés para nuevas aplicaciones, des del almacenaje de información hasta aplicaciones en estructuras fotovoltaicas. Entender los mecanismos físicos subyacentes a la fotoactividad de los materiales ferroeléctricos es crucial para conseguir llegar a dichas aplicaciones.

En un reciente artículo publicado en la revista Scientific Reports mostramos como uno de los dispositivos ferroeléctricos más simples (dos condensadores ferroeléctricos conectados en serie) puede mostrar la conmutación de la polarización superficial en un proceso único (los dos condensadores conmutan a la vez) o no (la conmutación es independiente en cada uno de los condensadores). También mostramos que al iluminar el dispositivo la estabilidad de la polarización remanente aumenta considerablemente, lo que podría ser usado para aumentar la retención de memorias ferroeléctricas.

Fanmao Liu, Ignasi Fina, Riccardo Bertacco and Josep Fontcuberta, Scientific Reports 6, 25028 (2016)