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: 121

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

氧化铈纳米颗粒诱导水稻品种不同耐盐机制分析

2025 - 09 - 16

点击次数: 10

来源：X-MOL氧化铈纳米颗粒（CeO2NPs）可以提高作物的耐盐性，但其在耐盐性对比的水稻品种中的调控机制尚不清楚。本研究探讨了聚丙烯酸包被纳米铈（PNC）在盐敏（黄花占，H）和耐盐（香粮优 900，X）中引发的调控差异。结果表明，PNC 启动提高了两个品种的耐盐性，但潜在机制不同。在 H 品种中，耐受性增强主要归因于光合作用增强（净光合作用和蒸腾速率分别比 X 品种高 53.27%和 20.5...

美国能源燃料公司生产的镨钕通过电动汽车电机测试

2025 - 09 - 16

点击次数: 10

休斯顿，9月10日（阿格斯）—美国稀土元素公司Energy Fuels于9月9日宣布，其国内开采和加工的镨钕氧化物通过了用于电动汽车电机的所有质量保证测试。Energy Fuels在其位于犹他州的White Mesa工厂生产了高纯度的镨钕氧化物，韩国浦项制铁公司将其进一步加工成镨钕金属、钕铁硼合金烧结块和高性能、高温钕铁硼稀土永磁体。今年3月，该公司与浦项制铁签署了一项协议，使其生产的镨钕氧化物获...

能量转移和循环协同辅助 NaLuF4 微棒中的 Er3+ 发光增强和颜色调节，用于新型光学防伪设计

2025 - 09 - 15

点击次数: 19

来源：X-MOL镧系离子发光因其丰富的光学特性而受到广泛关注。与下移发光过程相比，上转换发光过程表现出更大的复杂性，并且表现出不太有利的发光效果。这两种路线的集成代表了在单一材料中实现多重发光特性的可行策略之一。然而，镧系纳米晶材料内各个发光中心之间的相互影响是阻碍发光材料性能提升的关键因素之一。本文提出了一种基于 Er3+离子单发光中心的上转换-下移发光材料 NaLuF4：Er3+、Yb3+、H...

沉痛悼念蔡乐敏同志

2025 - 09 - 12

点击次数: 72

2025年9月11日上午，江苏省稀土行业协会副秘书长、办公室主任蔡乐敏同志遗体告别仪式于苏州殡仪馆海棠厅举行。江苏省稀土行业协会、上海市稀土协会及相关企业代表、生前好友等出席仪式。全国各省市稀土行业协会敬献花篮，寄托对蔡乐敏同志的深切哀悼，共同缅怀这位在行业内备受尊敬的同仁。蔡乐敏同志的一生，是为稀土事业奋斗不息的一生。自江阴加华的基层岗位至江苏省稀土行业协会副秘书长、办公室主任之职...