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: 375

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

镧系收缩相关的配位机制及多金属氧酸盐基镧系膦酸盐的光催化性能

2026 - 10 - 27

点击次数: 20

来源：X-MOL镧系收缩为调控配位结构提供了一个连续的尺度，但其在光活性材料中的系统性应用仍有待深入研究。本文在温和条件下合成了14种从La到Lu（不包括Pm）的POM-膦酸酯-镧系元素杂化物。单晶X射线衍射(XRD)分析表明存在三种配位模式：La³⁺处于八/九配位边界，Ce³⁺-Yb³⁺呈现稳定的八配位，而Lu³⁺由于空间位阻而发生配体不足的转变。在扩散条...

镧系稀土发光传感器的机理及结构

2026 - 10 - 27

点击次数: 20

来源：X-MOL近年来，镧系离子（Ln）3岁以上基于镧系元素的发光材料因其独特的光物理性质而备受关注，并在化学传感、生物成像和环境监测等领域展现出巨大的应用潜力。镧系离子具有屏蔽的4f轨道。n电子构型。尽管它们的 4f-4f 跃迁是拉波特禁阻的，但它们能产生尖锐的线状发射光谱、大的斯托克斯位移以及微秒到毫秒级的长寿命发光，使其成为时间门控检测和多通道信号复用的理想平台。通过选择不同的离子，例如 E...

利用掺铒铂/氧化铝催化剂，通过铒氧介导的氢溢流效应，实现甲基环己烷的高效氢气释放

2026 - 10 - 26

点击次数: 37

来源：X-MOL开发高效稳定的催化剂对于推进甲基环己烷（MCH）基液态有机氢载体（LOHC）技术至关重要，然而，氧化铝负载的铂基催化剂在MCH脱氢反应中的性能通常受到活性-稳定性权衡的限制。本文证明，通过构建由铂纳米颗粒和原子分散的(Er-)O位点组成的协同双位点结构，可以克服这一限制。该催化剂负载于掺铒氧化铝上。2哦3尺寸均匀的铂纳米颗粒表现出极高的产氢速率，高达 2966 mmol∙g⁻...

市商务委公平贸易处来我协会调研

2026 - 10 - 23

点击次数: 94

2026年10月22日下午，市商务委公平贸易处曹茵处长一行到上海市稀土协会调研，主要就协会及公平贸易工作站情况召开调研座谈会。会上，协会秘书长崔中倪从协会整体概况、会员构成、重点企业布局及行业发展特征等方面作了介绍。协会名誉会长朱铭岳结合近年来稀土行业国内外经贸走势，针对当前稀土企业面临的实际问题作了详细说明，并就如何进一步释放我国稀土产业自身优势提出了建议。协会会长饶晓雷对公平贸易处一行的到访表...