在國家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目的資助下，華南師范大學(xué)副研究員陳德楊/陳超團(tuán)隊(duì)與合作者在鐵電常規(guī)疇壁和拓?fù)洚牭木珳?zhǔn)制備與調(diào)控方面取得重要進(jìn)展，為下一代高性能電子器件的發(fā)展提供了新路徑。相關(guān)成果近日分別發(fā)表于《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）。
研究團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)新型“靜電納米掩模”技術(shù)，利用底電極SrRuO3納米島作為掩模板，在BiFeO3薄膜中實(shí)現(xiàn)了180°鐵電疇壁的定點(diǎn)、定向生長。該技術(shù)突破了疇壁隨機(jī)形成的難題，實(shí)現(xiàn)了對疇壁位置與極化狀態(tài)的精確控制，為基于鐵電疇壁的納米電子器件研制奠定了基礎(chǔ)。
基于疇壁調(diào)控的研究基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將研究拓展至極性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)領(lǐng)域。通過創(chuàng)新性的超晶格設(shè)計(jì)和材料選擇，在BiFeO3/DyScO3超晶格中成功制備出周期僅為4.5納米的極性渦旋-反渦旋對陣列。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)展現(xiàn)出尺寸可控和顯著高于室溫的優(yōu)異熱穩(wěn)定性，揭示了鐵電拓?fù)洳牧显谖磥砀呙芏取⒌凸拇鎯夹g(shù)中的應(yīng)用潛力。
研究人員表示，系列研究體現(xiàn)了通過界面工程和靜電調(diào)控實(shí)現(xiàn)納米尺度極化結(jié)構(gòu)定制化構(gòu)建的核心思路。他們綜合運(yùn)用高分辨掃描透射電子顯微鏡、三維倒易空間圖譜以及相場模擬等先進(jìn)表征與計(jì)算方法，深入揭示了納米結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理與物理特性，為鐵電材料在新型電子器件中的應(yīng)用提供了重要的理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202501894
https://doi.org/10.1126/sciadv.adv9194
本文鏈接：鐵電材料研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展http://www.sq15.cn/show-11-26886-0.html
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