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中科院物理所，Science后又发Nature Materials！铪基铁电！

研之成理 2026-03-16 14:00
文章摘要
背景：萤石结构铁电薄膜（如HfO2、ZrO2）因与硅基工艺兼容且无尺寸效应限制，是后摩尔时代微电子器件的关键候选材料，但其铁电性依赖热力学不稳定的亚稳态正交相，易发生相变导致性能衰减，传统调控手段存在局限。研究目的：本研究旨在揭示多晶薄膜中晶界对稳定亚稳态铁电相的本征作用与原子级机制，突破晶界仅为辅助调控单元的传统认知。结论：研究发现，ZrO2薄膜晶界处由La(Sr)-Mn-O形成的化学有序异质结构，通过诱导Mn3+/Mn4+价态交替与eg/t2g轨道有序排列，弱化Zr-O键并软化声子模，从而稳定铁电正交相。该工作建立了“晶界化学工程”新范式，为设计高稳定亚稳态功能材料提供了通用思路。
中科院物理所，Science后又发Nature Materials！铪基铁电！
查看文献： Grain boundary stabilization of fluorite ferroelectrics.
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