2026年1月，我校科研團隊與中國科學院物理研究所、清華大學等單位合作，在螢石鐵電體獨特帶電疇壁結構與特性研究中取得重要進展，相關成果以“Observation of one-dimensional, charged domain walls in ferroelectric ZrO?”為題發表在國際頂級期刊Science上。我校鐘海副教授為論文第一作者。
文章指出，鐵電疇壁往往展現出迥異于疇區的物理性質。在三維鐵電晶體中，疇壁通常被認為是具有納米級厚度的二維結構，如何獲得具有極限尺寸的疇壁進而提高器件密度是該領域的關鍵科學問題。螢石結構鐵電體的出現為解決這個問題帶來了新機遇，其三維晶體結構由二維極性層和非極性層交替排列組成，鐵電極化被限制在二維極性層中。并且，聲子平帶理論表明非極性間隔層的存在解耦了相鄰極性層的相互作用，各極性層可獨立發生極性切換而保持穩定。因此，在這些二維極性層中可能存在受維度限制且可獨立運動的帶電疇壁，然而相關研究尚屬空白。
該研究通過激光法創制了自支撐螢石結構鐵電薄膜，實驗觀測了氧化鋯鐵電體中的一維帶電疇壁，揭示了這些疇壁亞單胞級的極限尺寸以及獨特的自平衡氧占據的電荷屏蔽機制，實現了局部電場對帶電疇壁的人工操控，打破了對于三維晶體中疇壁為本征二維結構的傳統認知，闡明了螢石鐵電體中極化切換與氧離子傳輸之間的內在耦合關系，為開發具有極限密度的類腦智能納電子器件提供了科學基礎。（物理與光電工程學院 科學技術處 通訊員：李泉江 周承波）
文章鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeb7280
