英国华威大学物理系招收全奖博士

英国华威大学物理系招收全奖博士

纳米尺度铁电畴壁的功能特性

关于项目

复杂氧化物之间的人工界面（异质界面）展现出了众多引人入胜且奇特的现象，包括绝缘体界面处的金属导电性和超导性、强自旋轨道耦合、复杂磁态以及非本征铁电性[1]。这些功能的核心在于电荷、轨道和自旋自由度紧密交织，且可通过异质结构工程进行大幅调整。因此，氧化物界面成为利用其独特性质制造自旋晶体管等器件的理想候选。

同样，同一材料各部分之间的界面（同质界面）也展现出了同样迷人的特性。这些界面可见于氧化物铁电体中，这类系统具有可切换的自发极化。当同一材料中存在不同的极化取向时，会形成尺寸为几纳米的畴壁，其性质与块体材料截然不同，例如在原本绝缘的基质中呈现出改变的对称性、磁性和导电性。

了解铁电畴壁的基本特性，并开发可重复的方法来创建、控制和表征这些畴壁，对于利用其新颖特性至关重要[2-5]。尽管人们对畴壁的功能特性颇感兴趣，但对其内在的电子和结构特性却知之甚少。先前的实验和理论工作表明，铁电畴壁可能具有铁电性，并拥有纳米尺度的可切换极化；它们可能具有金属性，表现为二维电子气；甚至可能具有超导性。本项目的目标是了解铁电畴壁的基本行为，并确定是否能在这些纳米尺度的二维薄片中诱导出非常规行为。

该研究将在华威大学物理系进行，我们将研究氧化物单晶、薄膜和多层膜中铁电畴壁的基本电子特性。博士生将学习使用先进的薄膜生长技术（包括脉冲激光沉积和离轴射频磁控溅射）沉积氧化物多层膜。他们将使用一系列最先进的表征方法对这些系统进行表征，包括X射线衍射、低温下的电子输运和磁测量、压电响应和磁力显微镜以及阻抗谱。

学生还将有机会在各种大型设施进行实验，包括英国钻石光源（英国迪德科特）和欧洲同步辐射设施（法国格勒诺布尔），并将受益于众多国际合作。如果您对该项目感兴趣，请通过marios.hadjimichael@warwick.ac.uk与我联系。

申请资格

您必须拥有或预计至少获得物理学或相关学科的二等一级学士学位荣誉学位、理学硕士或物理学硕士或同等学历。

对于母语非英语的学生，我们要求雅思成绩达到6.5分或同等水平，更多信息请参阅英语语言信息与入学要求（warwick.ac.uk）。

如何申请

有关如何申请的更多信息，请参阅我们的研究生网页：物理系研究生页面（warwick.ac.uk）。

资助说明

该项目将提供全额英国标准的年度免税津贴，金额为21,300英镑，并随通货膨胀率上涨，此外还包括会议差旅费和耗材费。英国研究与创新署（UKRI）的部分奖项会分配给国际学生，请同时参阅华威大学研究生奖学金竞赛以了解国际奖学金资助信息。

全额资助，为期42个月

参考文献

[1] Zubko et al., Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 2, 141-165 (2011)

[2] Hadjimichael et al., Phys. Rev. Lett. 120, 037602 (2018)