复合氧化物是一种多功能材料，因为它的节能性，通常用于电子存储组件和量子计算设备。复合氧化物材料在原子匹配基板逐层生产的过程称为外延生长。
要在电子产品中使用复合氧化物，必须在硅上生产，因为这两种材料的原子结构不匹配，在外延生长技术无法完成。
一种可能的解决方法是在其他地方培养复合氧化物，然后将膜转移到另一个基材上。但是又出现了一个关键问题：如果将复合氧化物薄膜从一种基材上剥离并沉积在另一种基材上，它的局部特性是否会保持不变？
美国能源部阿尔贡国家实验室研究团队以全新的纳米视角研究复合氧化物，揭示了用于高级微电子学的一种薄膜类型。研究结果以“独立式单晶复合氧化物薄膜中的铁电畴壁运动”发表在《高级材料》。
这项新研究揭示了有关独立复合物的见解，最终这些复合氧化物会创建一个全新的研究领域：复合氧化物微电子学。
研究团队利用扫描探针显微镜研究了锆钛酸铅（PZT），PZT是一种单晶复合氧化物铁电薄膜，它具有微电子理想的特性，它们具有高度极化，持久且可快速切换的特性，例如适合未来的铁电随机存取存储芯片。
生长这些薄膜需要约700°C（1292°F）的温度，如果直接在硅上生长会降低界面层的性能。因此，研究人员将PZT生长在更易接受的基材上-钛酸锶（STO）的基础，中间夹着镧锶锰（LSMO）的“牺牲层”。为了将PZT薄膜转移到另一个基板上，研究人员打破了将其与LSMO结合在一起的键。
将PZT转换为独立的胶片后，研究团队将胶片翻转过来，然后将它轻轻地重新沉积到相同的STO-LSMO基板上。这是PZT分离式底面的首次观察。
研究人员说这就像看着月亮的另一面，通常是看不到的。
研究团队使用带有20纳米半径探针的静电力显微镜来测量材料的局部铁电性能。他们的分析表明，独立式PZT底面的局部静态特性与顶面的相似。
这一发现对于未来的复合氧化物微电子学来说是意义重大的，因为它证实了转移的PZT膜的界面是高质量的铁电层。这意味着转移技术应该能够结合来自不同领域的最佳材料，例如PZT（铁电）和硅（半导体）。
使用压电响应力显微镜图像，科学家发现分离层的铁电畴壁速度（一种衡量复杂氧化物的静电能态的度量）比牢固粘合的成膜PZT膜慢了近1,000倍。
复杂的氧化物中存在这种结构性波纹，这种氧化物过去被称为不可弯曲的陶瓷，这是一个令人兴奋的新科学发现，也是探索强应变梯度引起的物理现象。在微电子设备中，这些微小的波动会引起设备间的差异。