中国科学家在铁电材料中发现周期性半子晶格

  记者从中科院金属研究所获悉，该所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队在氧化物铁电材料中发现半子拓扑畴以及周期性半子晶格。这是继通量全闭合之后，该团队在有关铁电材料拓扑畴结构方面的又一突破，为探索基于铁电材料的高密度信息存储器件提供新思路。

  据马秀良介绍，拓扑畴结构具有拓扑保护性，可使数据得以长时间保存，在非易失性信息存储方面具有重要应用价值。然而，铁电材料中的拓扑畴一般都包含本体对称性不允许的连续极化旋转。如何突破铁电极化与晶格应变的相互制约，实现极化反转与晶格应变的有效调控，获得有望用于超高密度信息存储的结构单元，是当今铁电材料领域的一个基础性科学难题。

  近年来，马秀良团队在解决这一基础科学难题方面相继取得突破。马秀良说，该团队通过对像差校正显微图像中离子位移的定量分析，发现半子和反半子按照一定的规律形成晶格。相场模拟表明形成半子晶格有利于降低体系的弹性能，从而使得包含半子晶格的模型比随机分布的半子模型能量更低。

  该成果已于近日由国际学术期刊《自然·材料》以“氧化物铁电材料中发现极化半子晶格”为题在线发表。