多铁挠曲电压电半导体器件

表面效应增强磁电耦合

该器件利用表面效应与挠曲电效应，在纳米尺度下显著增强磁电耦合，为可调控的多铁性半导体器件提供了新思路。

王文君 · Miaomiao, Li · Zhao, Luke · 金峰 · Tao, Hou · Tingting, Zhao · 何天虎 · 马永斌

Thin-Walled Structures 2026

技术优势

掺杂浓度要求低

较小的初始电子（空穴）掺杂浓度即可有效提高磁电耦合效应，降低了对高掺杂的需求。

纳米尺度耦合更强

在纳米尺度，由于更强的表面效应（更大的表面热应力模量和表面压磁常数），磁电耦合效应更强。

临界尺寸效应显著

当厚度减小至临界尺寸时，挠曲电引起的变形-极化-载流子耦合场的尺寸依赖性非常明显，为器件微型化设计提供依据。

应用场景

• 磁电传感器：利用增强的磁电耦合效应提高传感器灵敏度与响应速度。
• 微纳机电系统：在纳米尺度下利用表面效应与挠曲电效应实现微型化磁电转换。
• 自旋电子器件：通过调控载流子输运与磁电耦合，实现自旋电子器件的非线性操控。