逆尺寸效应诱导新型低维铁电材料研究进展

日期： 2024-12-19

浏览次数: 115

来源：厦门大学化学化工学院

近日，我院魏现奎教授课题组与苏州大学许彬教授课题组合作，在逆尺寸诱导新型低维铁电材料研究中取得重要进展，相关成果以“Inverse Size-Scaling Ferroelectricity in Centrosymmetric Insulating Perovskite Oxide DyScO3”为题发表在《Advanced Materials》, DOI: 10.1002/adma.202413708）。

近年来，关于超晶格和块体材料中电极化的拓扑态的研究取得了显著进展，这为新型电子器件的设计提供了重要的理论和技术支撑。然而，传统的氧化物材料（如LaAlO₃、KTaO₃和RScO₃ (R= 稀土金属)）由于其中心对称的平凡特性，其功能性和潜在应用仍未被充分发掘。

研究团队通过定量原子分辨透射电子显微镜（TEM）的实验观测，首次在中心对称的DyScO₃样品中发现了厚度梯度诱导的非极性-极性相变现象。当样品临界厚度减小到约5nm时，其反演对称性会因表面电荷转移而自发破坏，从而产生不对称的Dy原子位移和氧八面体的铁旋有序。基于这一重要发现，研究团队创新性地提出了 “逆尺寸标度铁电体（inverse size-scaling ferroelectric）”的这一概念，打破了传统观念中“尺寸缩减抑制极化”的认知，揭示了一种通过尺寸缩减来激发极化的新机制。与本征铁电体（proper ferroelectric）和非本征铁电体（improper ferroelectric）的作用机理不同，逆尺寸标度铁电体的极化不仅不会随尺寸减小而消失，反而会在达到临界厚度时被激发出来。这些发现为探索新型低维铁电材料领域提供了全新契机，并为高密度存储器、逻辑器件和新型电子设备的开发开辟了新方向。

该工作在魏现奎教授指导下完成，我院2023级硕士生陈林源，苏州大学博士生马雪，我院2023级博士生梁智尧、王毅为论文共同第一作者，魏现奎教授和许彬教授为论文共同通讯作者。此外，我院林楷强教授和清华大学李千教授对本研究工作提供了大力支持。研究工作得到国家高层次人才计划，厦门大学校长基金项目（20720230006），以及嘉庚创新实验室科技项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202413708

上一篇：西安交大物理学院王喆教授团队在二维磁性半导体研究方面取得重要进展下一篇：西澳丹特瑞夫钒钛多金属矿床新进展

Hot News / 相关推荐

市催化联盟召开工作交流会议

2025 - 04 - 30

点击次数: 4

2025年4月30日上午，中国工程院院士、中石化（上海）石油化工研究院有限公司院长、上海市催化新材料产业联盟理事长杨为民，在上海石化院热情接待了联盟秘书长、华东理工大学工业催化所所长郭杨龙等一行人员并座谈交流。在交流过程中，郭杨龙秘书长首先就催化联盟去年工作的开展情况以及今年的工作方向作了汇报，包括召开理事会布置相关工作，编写催化新材料产业发展报告，在工博会新材料展上召开新品发布会等，今年将继续围...

市催化联盟召开工作交流会议

2025 - 04 - 30

点击次数: 5

上海光机所在972nm掺Yb石英光纤激光器实现超40mW稳定单频激光输出

2025 - 04 - 30

点击次数: 4

来源：上海光机所近日，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部特种玻璃与光纤研究中心团队首次报道了一种高性能的972 nm单频分布式布拉格反射（DBR）掺镱（Yb³⁺）石英光纤激光器，相关成果以"972 nm single-frequency distributed Bragg reflector Yb³⁺-doped silica fiber las...

厦门稀土材料研究中心在高温热管理及红外管理用稀土基高熵陶瓷纤维开发方面取得新进展

2025 - 04 - 30

点击次数: 4

来源：厦门稀土材料研究中心随着“双碳”目标的提出，减少能源消耗、提高能源效率成为关键议题。开发性能优异的高温隔热材料不仅能够有效缓解工业发展带来的能源压力，还能降低化石能源燃烧二氧化碳温室气体排放的污染，在建筑、制造、航空航天等领域发挥着举足轻重的作用。然而，传统隔热材料因其本征热导率较高且对红外辐射的屏蔽性不足限制其进一步应用。稀土钼酸盐陶瓷具有结构和化学的稳定性以及优异的红外反射性能，是一种极...