超晶格铁电薄膜

矫顽场降至1 MV/cm

利用超晶格结构激活畴壁运动主导的快速极化翻转,实现铪基铁电体中迄今为止最低的矫顽场强,有望解锁其在低功耗存储器件中的应用潜力。

Yang, Jiyuan · Wu, Jing · Li, Jingxuan · Zhou, Chao · Sun, Yang · 陈祖煌 · 刘仕

Physical Review X 2025

参数信息

矫顽场强(实验值)
1 MV/cm
矫顽场强(理论下限)
0.1 MV/cm

技术优势

可实现低矫顽场

通过超晶格结构激活畴壁运动主导的极化翻转机制,在60 nm厚的(HfO2)n/(ZrO2)n超晶格中实验获得了1 MV/cm的低矫顽场。

有明确的性能极限

理论预测畴壁运动型矫顽场强的下限为0.1 MV/cm,为器件设计提供了清晰的目标。

理论模型可指导设计

开发的深度学习辅助多尺度方法能够预测两种不同翻转机制下的矫顽场强,且与实验数据吻合,可用于指导材料和器件优化。

应用场景