皱纹SrTiO₃纳米膜

非极性薄膜变极性

通过皱纹诱导挠曲电效应，在非极性SrTiO₃纳米膜中制备出有序极性图案。

Shang, Hongxing · Tang, Sheng · Huiting, Dong · Wu, Yihan · Qianqian, Ma · Xin, Zhang · Lingtong, Lv · Cao, Hongyu · Deng, Feng · Xu, Liang · 胡淑玲 · 申胜平

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2024

技术优势

非极性也能做出极性

皱纹诱导的应变梯度产生挠曲电耦合，使中心对称的SrTiO₃纳米膜中出现有序极性图案。

图案可以操控

通过改变应变边界，可以在原位压电响应力显微镜下操控已生成的极性图案。

机理清楚

原子级分辨率图像和第一性原理计算揭示，极性图案源于局部极化与应变梯度之间的挠曲电耦合。

应用场景

• 纳米电子器件：提供非极性材料中的极性图案，拓展纳米电子器件功能。
• 铁电器件：为非铁电材料引入可调控极性，有望用于铁电相关器件。
• 氧化物薄膜：在氧化物薄膜中实现应变梯度诱导的极性结构，丰富其物性。
• 应变工程：利用皱纹应变工程产生梯度，调控薄膜极性。