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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關鍵核心技術，努力搶占科技制高點，為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

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PbTiO₃/LaAlO₃體系中首次發(fā)現(xiàn)常規(guī)180°鐵電疇壁與反相疇界互耦現(xiàn)象

2025-07-01 物理研究所

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語音播報

中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員禹日成、副研究員沈希聯(lián)合北京科技大學教授苗君，在PbTiO₃/LaAlO₃體系中首次發(fā)現(xiàn)了常規(guī)180°鐵電疇壁與反相疇界（APB）互耦現(xiàn)象。研究團隊通過透射電子顯微學、第一性原理計算等多種手段，發(fā)現(xiàn)該互耦體系嚴格垂直于生長界面，橫向厚度僅為常規(guī)疇壁的1/10。APB的釘扎屬性賦予互耦體系優(yōu)異的抗干擾性能，且互耦體系可通過APB與180°常規(guī)鐵電疇壁的互耦與解耦實現(xiàn)鐵電疇極化的翻轉，利用缺陷工程等手段調(diào)控互耦體系的物性。

該互耦體系在打造高密度、低能耗、高耐久性及快速讀寫的非易失性鐵電存儲器件中具有應用前景。

相關研究成果以Interlocking Antiphase Boundary with 180° Domain Wall in PbTiO₃–Antiphase Ferroelectric Boundary為題，發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項等的支持。

論文鏈接

研究在PbTiO3/LaAlO3體系中首次發(fā)現(xiàn)常規(guī)180°鐵電疇壁與反相疇界互耦現(xiàn)象

鐵電疇壁隨機存儲器為解決硅基存儲技術遇到的“存儲墻”問題提供了切實可行的方案。相較于其他二維界面，例如晶界、相界等，鐵電疇壁可被特定的電場創(chuàng)建、移動以及擦除，意味著基于鐵電疇壁的存儲器件將更加靈活可控。然而，常規(guī)鐵電疇壁作為高能界面，會出現(xiàn)非預期的漂移甚至湮滅，引發(fā)對數(shù)據(jù)存儲可靠性的擔憂，且現(xiàn)有的鐵電疇壁存儲器件傳導電流和開關比仍處于較低水平，難以滿足讀寫器件的性能要求。此外，在高密度鐵電疇壁器件中，疇壁體積占比高，這限制了存儲密度的進一步提升。中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心研究員禹日成、副研究員沈希聯(lián)合北京科技大學教授苗君，在PbTiO3/LaAlO3體系中首次發(fā)現(xiàn)了常規(guī)180°鐵電疇壁與反相疇界（APB）互耦現(xiàn)象。研究團隊通過透射電子顯微學、第一性原理計算等多種手段，發(fā)現(xiàn)該互耦體系嚴格垂直于生長界面，橫向厚度僅為常規(guī)疇壁的1/10。APB的釘扎屬性賦予互耦體系優(yōu)異的抗干擾性能，且互耦體系可通過APB與180°常規(guī)鐵電疇壁的互耦與解耦實現(xiàn)鐵電疇極化的翻轉，利用缺陷工程等手段調(diào)控互耦體系的物性。該互耦體系在打造高密度、低能耗、高耐久性及快速讀寫的非易失性鐵電存儲器件中具有應用前景。相關研究成果以Interlocking Antiphase Boundary with 180° Domain Wall in PbTiO3–Antiphase Ferroelectric Boundary為題，發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項等的支持。論文鏈接研究在PbTiO3/LaAlO3體系中首次發(fā)現(xiàn)常規(guī)180°鐵電疇壁與反相疇界互耦現(xiàn)象

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