在最新的一项研究中，阿肯色大学物理研人员发现了铁电超薄膜发生反向转变的证据，这可能会导致数据存储、微电子学和传感器的发展，其研究成果发表在《自然》期刊上。
第一作者尤斯拉·纳哈斯(Yousra Nahas)说：研究发现，随着温度的升高，无序的迷宫相转变为更有序的平行条纹结构。一百年前提出的这些类型转变似乎与无序随温度增加的基本定律相矛盾。
同时还存在于其他系统中，如超导体、蛋白质、液晶和金属合金。但还没有在铁电材料中被发现，科学家们感兴趣的是它们具有自发电极化，可以通过施加电场来逆转。
阿肯色州大学的研究人员能够使用阿肯色州高性能计算中心对过渡进行建模。该中心的部分资金来自阿肯色州经济发展委员会，法国的研究人员通过实验室实验验证了该模型的预测。
通过在铁电薄膜中实现从根本上新的设计原则和拓扑增强功能，这些发现可能被用来跨越当前的技术。相分离是一个协同过程，其动力学基础是介观尺度上磁畴图案的有序形态发生。
高度简并的冻结态系统可能会出现罕见、与直觉相反的逆对称破缺现象。一个世纪前提出的这一概念已经在不同材料中被实验发现，从聚合物和胶体化合物到高温超导体、蛋白质、超薄磁性薄膜、液晶和金属合金。
（上图所示）【a】在Pb(Zr0.4Ti0.6)O_3的80×80×5单位晶胞薄膜中间层有基态偶极构型(平行条纹)；【b】从650K到10K缓慢降温得到的迷宫或迷宫图案的偶极构型，从650K突然冷却到10K，灰(红)偶极子沿[001]([001])([001])伪立方方向取向。
但铁电氧化物除外，尽管对后者进行了大量的理论和实验工作。本研究表明，Pb(Zr0.4Ti0.6)O3超薄膜在亚临界失超后，铁电畴的非平衡自组装形成了一个以曲折条状畴为特征迷宫图案。此外，随着温度升高，这种高度简并的迷宫相经历了一个反向转变，在更高温度下顺电开始之前，它转变为不太对称的平行条形磁畴结构。
研究发现，这一相序可以归因于畴壁熵贡献的增强，并且畴变直和粗化主要是由拓扑缺陷的弛豫和扩散驱动。对BiFeO3反偶极跃迁的计算模拟和实验观察表明，这一现象在铁电氧化物中是普遍存在的。
通过在铁电薄膜内实现基本上新的设计原理和拓扑增强功能，可以在当前基于畴和畴壁的技术之外，使用它们所体现的多种自图案化状态和各种拓扑缺陷。
