Nonvolatile ferroelectric field control of the anomalous Hall effect in BiFeO3/SrRuO3 bilayer
本文制备了BiFeO_3（BFO）/SrRu_3（SRO）异质结，并研究了BFO/SRO异质结中的反常霍尔效应（AHE）。发现BFO/SRO中的非单调反常霍耳电阻率行为不是由于拓扑霍尔效应引起的，而是由于SRO层的不均匀性引起的。BFO/SRO结构中的AHE可以通过BFO的铁电极化来调控。此外，一个非均匀的唯象模型已被应用于这些结构。此外，通过第一性原理计算讨论了铁电极化对SRO能带结构的影响。铁电操纵的AHE为实现非易失、可逆、低能耗的压控自旋电子器件提供了一条新的途径。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Nonvolatile Solid-State Charged-Polymer Gating of Topological Insulators into the Topological Insulating Regime
我们证明了利用一种新的方法，即通过驻极体聚合物的电晕充电的非挥发性静电门控，以减少载流子浓度的薄膜的拓扑绝缘体（TI）Bi 2Se 3的能力。即使没有栅电极的连续连接或TI的化学改性，也可以向聚合物-TI双层施加足够的电场以导致显著的电子密度耗尽。结果表明，用这种方法可以使Bi_2Se_3的费米能级向狄拉克点移动.使用太赫兹光谱，我们发现，表面化学势降低到体带隙（约50 meV以上的狄拉克点和170 meV以下的导带最小值），它是稳定在本征制度，同时提高电子迁移率。这代表了第一次使用带电聚合物栅极来调制TI电荷密度。表面态电子的迁移率在5 K时提高到约1600 cm^2/Vs。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
1-D Simulation of the Electron Density Distribution in a Novel Nonvolatile Resistive Random Access Memory Device
对一种基于导电铁电/非铁电薄膜多层堆叠结构的新型非易失性存储器件的工作过程进行了数值模拟。模拟包括泊松方程的自洽稳态解和假设漂移扩散输运机制的电子输运方程。特别强调的是把屏蔽的自发极化的传导电子作为一个功能的施加电压。根据铁电层中的极化取向，发现高电阻状态和低电阻状态引起滞后I-V特性。R_high与R_low之比从> 50%到几个数量级的范围被计算为掺杂剂含量的函数。
2003-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Nonvolatile ferroelectric control of ferromagnetism in (Ga,Mn)As
目前，人们对提供耦合的铁电和铁磁响应的材料和结构非常感兴趣，其长期目标是开发新的存储器和自旋电子逻辑元件。在该领域内，有一个重点耦合的复合材料的磁致伸缩和压电应变跨铁磁-铁电界面传输，但基板夹紧限制的响应支持的多层配置有利于设备。在铁电-铁磁双层膜中，磁响应由极化铁电体的电场调制，从而避免了这种约束。在这里，我们报告实现这样的设备使用稀磁半导体（DMS）的通道和聚合物铁电栅极。通过单个电压脉冲的栅极的极化反转导致居里温度的持续调制高达5%。该设备演示了直接和定量理解的电场介导的耦合在多铁性双层，并可能提供新的路线，纳米结构的DMS材料和器件通过铁电畴纳米图案化。具有DMS沟道的聚合物-铁电栅场效应晶体管（FeFET）的成功实现为半导体自旋电子学增加了新的功能，并且对于未来的低电压自旋电子器件和存储器结构可能是重要的。
2008-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Nonvolatile spin field effect transistor based on VSi2N4/Sc2CO2 multiferroic heterostructure
本文通过第一性原理计算提出基于VSi2N4/Sc2CO2多铁异质结的非易失性自旋场效应晶体管，利用铁电极化反转实现半金属到半导体的转变，并在0.02 V偏压下获得约650%的开关电流比，为低能耗非易失性FET器件提供了新路径。
2024-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic van der Waals heterostructure FeCl$_2$/Sc$_2$CO$_2$: Nonvolatile electrically switchable electronic and spintronic properties
多铁性范德华（vdW）异质结构提供了一个令人兴奋的路线，对新的纳米电子学和自旋电子学器件技术。本文采用第一性原理密度泛函理论和量子输运模拟方法研究了由铁磁FeCl $_2$单层和铁电Sc $_2$ CO $_2$单层组成的多铁性VDW异质结构的电子和输运性质.研究表明，通过电调制Sc $_2$ CO $_2$的铁电极化状态，FeCl $_2$ /Sc $_2$ CO $_2$异质结构可以从半导体可逆地转变为半金属。有趣的是，半金属相表现出III型断裂带对准，这对于隧道场效应晶体管应用是有益的。我们进行了量子输运模拟，基于\emph{proof-of-concept}两端纳米器件，以证明全电控阀效应独特的非易失性铁电开关的异质结构。这些发现揭示了FeCl $_2$ /Sc $_2$ CO $_2$ vdW异质结构作为设计下一代最终紧凑的信息处理、数据存储和自旋电子器件的构建块的潜力。
2022-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonvolatile Control of Nonlinear Hall and Circular Photogalvanic Effects via Berry Curvature Dipole in Multiferroic Monolayer CrNBr2
Central South University（中南大学）；Xinjiang University（新疆大学）
多铁单层CrNBr2中通过铁电极化与伯瑞曲率偶极子耦合实现非挥发性非线性霍尔效应和环形光电流控制。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of nonvolatile polarization and pyroelectric sensitivity in Lithium tantalate (LT)/ Poly (vinylidene fluoride) (PVDF) nano composite
对于热释电传感器应用，需要在低外加场下具有大铁电极化和高热释电灵敏度的材料。聚偏氟乙烯（PVDF）是一种铁电聚合物，正被用于热释电探测器。PVDF具有低密度、低声阻抗、宽带宽、柔韧性、韧性以及易于制造成复杂图案和阵列等特性，使其适用于大面积探测器应用。但PVDF的热释电系数（p）较低。需要高场（1200 kV/cm以上）来极化PVDF膜。为了降低极化电场，在低极化电场下获得高的铁电极化，制备了LT/PVDF纳米复合薄膜。由于LT是铁电的（最大值）。在极化电场为200 kV/cm，（p）为2.3 × 10 ~（-8）cm ~（-2）/ K时，当LT（fLT）纳米粒子的体积分数从0.0增加到0.17时，复合材料的非挥发极化率从0.014 μ C/cm ~ 2增加到2.06 μ C/cm ~ 2。fLT从0.0增加到0.17，热释电电压灵敏度从3.93V/J增加到18.5V/J。
2008-08-08 cond-mat.mtrl-sci
The electrical transport of intrinsic two-dimensional ferroelectric metal PtBi2
Inner Mongolia University（内蒙古大学）；China Three Gorges University（三峡大学）
该研究探究本征二维铁电金属PtBi2的电输运特性，发现其高居里温度、可观电荷-自旋转换效率，设计出可实现非易失性阻态切换的铁电金属场效应晶体管，为相关器件设计提供见解。
2026-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A multilevel nonvolatile magnetoelectric memory based on memtranstor
多铁性材料中磁化和电极化的强度之间的共存和耦合为创建下一代存储器器件提供了额外的自由度。在过去的十年中，已经提出并探索了多种多铁性或磁电存储器的概念。本文提出了一种基于多铁性材料磁电系数（α）的多重态实现多级非易失性存储器的新原理。由于α的状态取决于磁化强度和极化强度之间的相对取向，因此可以通过外电场控制上下铁电畴的比例来获得不同的α水平。我们在PMN-PT/Terfenol-D多铁性异质结器件中的实验证实了通过施加选择性电场可以很好地控制α态在正负之间。因此，在室温下展示了两级、四级和八级非易失性存储器器件。这种多级磁电存储器保留了铁电随机存储器的所有优点，但克服了读取时对极化的破坏性。相比之下，α的读取是非破坏性的，并且以并行方式高效，所有存储单元共享独立的读取线圈。
2016-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Unlocking reversible and nonvolatile anomalous valley Hall control through multiferroic van der Waals heterostructures
本文提出利用VSSe/Al$_2$S$_3$多铁性范德华异质结构，通过铁电极化切换实现反常谷霍尔效应的可逆、非易失电调控，为节能谷电子器件提供新路径。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-engineered ferroelectricity in bilayer boron nitride
具有低至原子厚度的稳健极化的2D铁电体为功能异质结构提供了新的构建块。然而，实验报告，仍然稀少，因为层状极性晶体的要求。在这里，我们展示了一个合理的设计方法，工程二维铁电体从非铁电母体化合物通过采用范德华组装。显示出叠层堆叠的双层氮化硼表现出取决于堆叠顺序而反转的面外电极化的强度。通过相邻堆叠的石墨烯片的电阻来探测极化切换。此外，通过小角度扭转氮化硼片改变开关的动力学，由于形成具有交错极化的莫尔铁电性。石墨烯的铁电性在室温下仍然存在，同时保持了石墨烯的高迁移率，为潜在的非易失性存储器应用铺平了道路。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Multiferroics: Ferroelasticity, Ferroelectricity, Domain Wall, and Potential Mechano-Opto-Electronic Applications
低维多铁性材料在诸如纳米级换能器、致动器、传感器、光电子器件和非易失性存储器的小型化器件应用中具有很大的前景。在这里，使用第一性原理理论，我们预测，二维（2D）单层IV族单硫族化合物，包括GeS，GeSe，SnS，和SnSe是一类2D半导体多铁性材料，具有强耦合的巨大的面内自发铁电极化和自发铁弹晶格应变，在室温及更高温度下是电稳定的，并且可以通过弹性应变工程有效地调制。它们的光学吸收光谱表现出强的面内各向异性，具有可见光谱激子带隙和相当大的激子结合能，呈现出低维半导体的独特特征。更重要的是，预测的低畴壁能量和小的迁移势垒以及耦合的多铁性有序和各向异性电子结构表明它们具有通过操纵外部电场、机械场和光场来控制内部响应的可调谐多铁性功能器件的巨大潜力，并且使得包括2D铁电存储器、2D铁弹存储器、和2D铁电弹性电非易失性光子存储器以及2D铁电激子光子存储器。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A gate-programmable van der Waals metal-ferroelectric-semiconductor memory
铁电性是实现非易失性存储器的关键之一，由于铁电性的电极化的强度，铁电性已成为二维极限下的一种新兴现象。然而，使用2D铁电材料作为成分的范德华（vdW）存储器的演示非常有限。特别是，栅极可调的铁电vdW忆阻器件，它持有的承诺，在未来的神经形态应用，仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一个原型门可编程存储器垂直组装石墨，CuInP 2S 6，和MoS 2层成一个金属铁电半导体架构。所得到的设备表现出两端可切换的电阻与开关比超过105和长期保持，类似于传统的忆阻器，但强烈耦合到铁电特性的CuInP 2S 6层。通过控制顶栅，可以将MoS 2的费米能级设置在其带隙的内部（外部）以抑制（启用）忆阻行为，从而产生三端门可编程非易失性VDW存储器。我们的研究结果铺平了道路的工程铁电介导的记忆在未来实现的纳米电子学。
2022-04-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sliding Ferroelectricity Driven Spin-Layertronics in Altermagnetic Multilayers
Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
通过滑动铁电性在铝磁双层中实现非易失的自旋和层自由度操控，为设计多功能自旋-层电子器件提供新方法。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Application of Corona Discharge for Poling Ferroelectric and Nonlinear Optical Polymers
四个修改的电晕放电描述了充电极性聚合物与铁电或非线性光学性能。阐述了恒流电晕极化的优点。
2007-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium Structure Affects Ferroelectric Behaviour in Confined Polymers
讨论了聚合物铁电结构中的界面效应和约束效应。结果限制在不同的几何形状下，所有这些比较允许的证据表明，在特定情况下，一个界面的存在下稳定的铁电相，而不是自发形成正常的散装处理条件下
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Machine-learning-identified two-dimensional van der Waals multiferroics for four-state nonvolatile memory
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）；International School of Microelectronics, Dongguan University of Technology（东莞理工学院微电子学院）
本研究通过机器学习与第一性原理计算识别出二维范德瓦尔斯ABC₂X₆家族的多铁候选材料，其中AuCrP₂S₆单层展现出铁磁性、大垂直极化和低铁电开关能垒，其非线性光学响应通过体光伏效应实现四态非破坏性读取。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Band Twinning from Pair-State Symmetry
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；University of Wollongong（伍伦贡大学）；Tiangong University（天津工业大学）；Xiangtan University（湘潭大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
本文提出交替电性，通过可切换双态的交替带结构实现，基于非反演对称性连接的可切换子晶格选择性结构变化，构建了通用对称框架，并提出两种材料实现：层间滑移和铁电可切换吸附。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Depolarization Induced III-V Triatomic Layers with Tristable Polarization States
具有高介电、压电和热稳定性的铁电体与主流半导体工业的集成将使新型器件类型能够广泛应用，但很少有硅兼容的铁电体适合于器件缩小尺寸。我们证明了与第一性原理计算，在纳米级的增强的去极化场可以用来软化不可切换的纤锌矿III-V族半导体，从而在具有可逆的极化状态的双（2D）片。由三个原子平面组成的2D片的AlSb被确定为主机的铁电性和反铁电性，和三态开关伴随着金属-半导体转变。的热力学稳定性和潜在的三原子层的合成与声子谱计算，从头算分子动力学，和可变组成的进化结构搜索证实。我们提出了一个二维AlSb基同质结场效应晶体管，支持三个不同的和非易失性的电阻状态。这类新的III-V族超导体衍生的二维材料具有双重铁电性和反铁电性，为基于非易失性多位的集成纳米电子学开辟了可能性。
2023-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Topological Hall Effect Induced by Chiral Spin Textures at the Ferroelectric/Ferromagnetic Interface
National Laboratory of Solid State Microstructures, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院固态微结构国家重点实验室，先进微结构协同创新中心）；Beijing National Center for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，北京凝聚态物理国家研究中心）
本研究通过铁电/铁磁范德华异质结构中的界面DMI稳定手性自旋纹理，实现了拓扑霍尔效应及铁电和磁双稳态调控，产生四种可编程霍尔电阻状态。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene-Ferroelectric Hybrid Structure for Flexible Transparent Electrodes
石墨烯具有优异的光学、机械和电学性能，使其成为新型光电子学、光子学和柔性透明电极应用的新兴材料。然而，石墨烯的相对高的薄层电阻是许多这些应用的主要限制。在这里，我们提出了一种使用非挥发性铁电聚合物门控在大规模CVD单层石墨烯中实现低薄层电阻的新方法。在这种混合结构中，大规模石墨烯被非挥发性铁电偶极子重掺杂至高达3{ \times } × 1013 cm-2，在环境条件下产生120 Ω{ \Box }的低薄层电阻。石墨烯-铁电透明导体（GFeTC）由于铁电聚合物的高度透明性质而表现出从可见光到近红外范围的大于95%的透射率。结合其优异的机械柔性、化学惰性和铁电聚合物的简单制造工艺，所提出的GFeTC代表了大规模石墨烯基透明电极和光电子学的新路线。
2013-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in layered bismuth oxide down to 1 nanometer
本研究设计出通过钐键合稳定铁电态至1纳米的层状氧化铋薄膜，可低成本制备，在1-4.56纳米厚度下有较大剩余极化，经第一性原理验证为孤对驱动铁电材料，为原子级电子器件提供新方案。
2025-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Trapping in Ferroelectric Polymers
实验结果介绍了PVDF在电晕电压逐步增加过程中吸收电流的异常行为。这些结果，补充与驻极体电位衰减的时间常数的动力学是一致的假设假设，假设在铁电聚合物中的极化建设过程中的载流子的深陷阱。模型计算的势能分布在极化微晶的表面上证明，额外的网站的电荷捕获创建有。
2009-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous domain periodicity observed in ferroelectric PbTiO3 nanodots with 180o stripe domains
PbTiO 3基纳米点和纳米管由于其在非易失性存储器和多功能器件中的潜在应用而受到广泛关注。关于铁电薄膜中180 °条纹畴的尺寸效应，已有大量关于厚度依赖的畴周期性的报道。所有这些研究表明，根据经典的Landau-Lifshitz-Kittel（LLK）标度定律，180 °条纹畴的畴周期性与膜厚度（d）成比例，直到约2nm的厚度。然而，在PbTiO 3纳米点的情况下，我们获得了一个非常惊人的相关性，即对于小于某个临界值dc（~35 nm）的厚度，畴宽度甚至随着纳米点厚度的减小而增加，这令人惊讶地表明LLK标度律指数为负值。直流电的理论考虑的基础上，我们属性的非铁电表面层的存在下，除了铁电纳米点的有限的横向尺寸效应，这种异常的域周期性。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-Selective Non-Reciprocal Electric-Field Switching of Magnetism in van der Waals Heterostructure Multiferroics
本研究构建CrI3/α-In2Se3范德华异质结构多铁材料，实现层选择性非互易电场调控磁性，为多级存储和类脑计算提供新途径。
2023-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Reactive Fluid Ferroelectrics: A Gateway to the Next Generation of Ferroelectric Liquid Crystalline Polymer Networks
本文首次报道基于铁电向列相的反应性介晶材料（NF RMs），具有最低偶极矩7.39 D，并通过聚合物稳定化将铁电相范围从75°C扩展至120°C，为下一代铁电液晶聚合物网络奠定基础。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polarization fluctuation dominated electrical transport processes of polymer based ferroelectric-field-effect transistors
铁电场效应晶体管（FE-FET）组成的可调介质层被用来研究界面输运过程。在FE-FET中观察到介电常数作为温度的函数的大的变化与铁电到顺电的转变。该设备提供了一个测试平台，以评估极化对电气过程的特定影响。FE-FET具有来自极化波动的主要贡献，而不是在基于高k顺电介质的FET中普遍存在的静态偶极无序。此外，在耗尽模式下的光激发测量揭示了在不同温度下的FET响应的清晰特征，指示不同的传输机制。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Fractional quantum ferroelectric control of spin-valley locking and valley Hall effects in altermagnetic monolayer Cr2S2
Jishou University（吉首大学）
研究单层Cr2S2中自旋-谷锁定和谷霍尔效应的分数量子铁电控制。通过第一性原理计算，利用复合对称操作实现二维FQFE-AM平台及可切换状态，实现极化可切换的自旋-谷锁定和极化控制的谷霍尔效应，为低功耗谷电子器件提供途径。
2026-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Multistate ferroelectricity and switchable layer-locked anomalous valley Hall effects in bilayer ReIrGe2Se6
研究双层ReIrGe2Se6中的多态铁电性，通过第一性原理计算预测其有多种FE极化配置及相关电子结构演化。该材料能实现不同谷霍尔效应切换，磁化反转可切换谷和自旋通道，为可编程贝里曲率相关输运提供多态铁电平台。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
A single-phase epitaxially grown ferroelectric perovskite nitride
本研究报道了单相铁电氮化物钙钛矿CeTaN3在氧化物和半导体上的外延生长，证实其极性对称与可翻转铁电畴，剩余极化约20 μC/cm²，为铁电氮化物器件应用奠定基础。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric field effect of the bulk heterojunction in polymer solar cells
在聚合物太阳能电池（PSCs）有源层上旋涂聚（3-己基噻吩）：[6，6]-苯基-C61丁酸甲酯（P3 HT：PCBM）薄膜，在退火过程中施加外电场（EEF），发现了体异质结中的铁电场效应.对于单向电场，对应于不同的EEF大小，PSC的短路电流密度从7.2 mA/cm ~ 2提高到8.0 mA/cm ~ 2，功率转换效率从2.4%提高到2.8%，入射光-电流转换效率从42%提高到49%。对于反向电场，外加电场对上述性能产生了负面影响。EEF处理可以使聚合物分子有序化，改变活性层的形貌。作者认为，铁电场是在活性层中建立起来的，因此它在PSC系统中起着关键作用。对活性膜的针状表面形貌进行了讨论。
2014-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Non-volatile ferroelectric memory effect in ultrathin α-In2Se3
最近的实验证实了层状α-In_2Se_3在室温下具有铁电性。这一发现使得α-In 2Se 3成为开发具有非易失性功能的二维（2D）层状材料电子器件的绝佳平台。在这篇文章中，我们展示了一个混合的二维铁电场效应晶体管（FeFET）的非易失性存储效应的α-In 2Se 3和石墨烯制成。铁电体α-In 2 Se 3的电极化的强度导致静电掺杂，从而使FeFET中石墨烯沟道的电阻可调且具有保持性。电子逻辑位可以用顶栅铁电体中的电偶极子的不同取向来表示和存储。2D FeFET可以在多于$10^5$周期上随机重写，而不会失去非易失性。我们的方法演示了一个原型的可重写的非易失性存储器与铁电性范德瓦尔斯二维材料。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall roughness and creep in nanoscale crystalline ferroelectric polymers
我们报告压电响应力显微镜研究的静态和动态性能的畴壁（DW）在11至36 nm厚的薄膜的结晶铁电聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）。DW粗糙度指数ζ的范围为0.39至0.48，DW蠕变指数μ的范围为0.20至0.28，揭示了意想不到的有效维度约为1.5，与薄膜厚度无关。我们的研究结果表明，主要是2D铁电性的层状聚合物，我们属性的分形维数DW去粗糙化由于面内和面外极化之间的相关性，可以利用这种效应，以实现高的横向域密度开发纳米铁电性为基础的应用。
2013-08-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Remote Surface Optical Phonon Scattering in Ferroelectric Ba$_{0.6}$Sr$_{0.4}$TiO$_{3}$ Gated Graphene
本文通过制备Ba$_{0.6}$Sr$_{0.4}$TiO$_{3}$铁电栅控石墨烯晶体管，研究了远程表面光学声子散射对载流子迁移率的影响，揭示了室温迁移率极限由35.8 meV的RSO声子模式主导。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reactive polar mesogenic self-assembly approach enables domain-programmable polymer ferroelectrics
School of Emergent Soft Matter, State Key Laboratory of Advanced Papermaking and Paperbased Materials, South China University of Technology（华南理工大学 emergent 软物质学院，先进造纸及纸基材料国家重点实验室）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional and Intelligent Hybrid Materials and Devices, Guangdong Basic Research Center of Excellence for Energy & Information Polymer Materials, South China University of Technology（华南理工大学广东省功能与智能杂化材料与器件重点实验室，广东省能源与信息高分子材料基础研究中心）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本研究提出反应性极性介晶自组装方法，制备不含多氟烷基的柔性铁电液晶聚合物，通过光取向实现可编程极性畴结构，为柔性电子等领域拓展了自适应材料设计空间。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Observation of room-temperature ferroelectricity in elemental Te nanowires
铁电体在低维存储器件中对于多位存储和高密度集成是必不可少的。极性结构是产生铁电性的必要前提，主要存在于化合物中。然而，它在元素材料中通常是罕见的，导致缺乏自发电极化的强度。在这里，我们报告了一个意想不到的室温铁电性少链碲纳米线。用压电响应力显微镜观察到了面外铁电回线和畴反转。通过密度泛函理论，我们将铁电性归因于层间孤对电子相互作用产生的离子位移。铁电极化可以引起沿Te链的输运的强场效应，支持自选通场效应晶体管。它使非易失性存储器具有高面内迁移率、零电源电压、多级电阻状态和高开/关比。我们的工作为具有极性结构的元素铁电体提供了新的机会，并为低功耗电子器件和内存计算设备等应用铺平了道路。
2022-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Switchable Topological Magnon Hall Effect in Type-I Multiferroics
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Yancheng Institute of Technology（盐城工学院）
研究通过铁电极化切换调控磁子交换作用，实现室温下非易失且可逆的磁子电控，揭示铁电极化反转对磁子 Berry 曲率的影响，为低功耗磁子器件提供新途径。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant Nonvolatile Multistate Resistance with Fully Magnetically Controlled van der Waals Multiferroic Tunnel Junctions
针对电控范德华多铁隧道结原子迁移影响稳定性的问题，提出全磁控CrBr₃/MnPSe₃/CrBr₃垂直异质结构，经第一性原理计算验证其具备超高TMR、TER与创纪录PVR，为高性能磁存储和逻辑器件提供理论支撑。
2025-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale polarization manipulation and imaging in ferroelectric Langmuir-Blodgett polymer films
由于人们对凝聚态系统中自发有序的基本性质的浓厚兴趣，以及铁电薄膜在机电换能器、红外成像传感器和非易失性随机存取存储器等方面的许多实际应用，纳米尺度下的铁电性行为是日益增长的研究活动的焦点。铁电性，与其同名的铁磁性类似，是一些晶体系统在没有外部电场的情况下保持永久但可逆的电极化的性质。在纳米尺度下的压电响应的成像和动力学可能是探测极化的最直接的手段，如已经在许多薄膜和纳米结构中证明的。在这里，我们报告使用piezoresponse力显微镜（PFM）和开关光谱PFM（SSPFM）图像的铁电性能，畴结构，和极化开关的铁电Langmuir-Blodgett膜的聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）（P（VDF-TrFE））共聚物。P（VDF-TrFE）薄膜的PFM成像显示铁电畴尺寸在25-50 nm的量级，并且成像分辨率低于5 nm。地形和PFM图像的特征尺寸是可比的，并且均匀偏振区域的边界与地形特征一致。任意偏振模式可以重复写入和擦除，写入分辨率受晶粒尺寸的限制。来自各个畴的磁滞回线显示出明显的矫顽电压，但在+/-10 V振幅下没有很好地饱和。
2006-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Programmable, Spontaneous Superlattice Memory in a Monolayer Topological Insulator
Boston College（波士顿学院）；Emory University（埃默里大学）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Harvard University（哈佛大学）
研究在单层TaIrTe4中发现非易失超晶格记忆效应，通过电场调控电子态实现记忆存储，结合多种测量技术揭示了晶格和量子自旋霍尔电子的耦合机制。
2026-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sliding ferroelectricity tunable conventional and anomalous spin Hall effects in bilayer 1T'-WTe2
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Shaanxi Yanyi Titanium Industry Company Limited（陕西言一钛业有限公司）
提出利用滑移铁电性调控双层1T'-WTe2中的传统和反常自旋霍尔效应，实现无外磁场垂直磁化翻转，并发现显著增强的自旋霍尔电导率。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering ferroelectricity in monoclinic hafnia
本文提出通过设计无缺陷的外延(HfO₂)₁/(CeO₂)₁超晶格，在热力学稳定的单斜相HfO₂基础上实现稳健铁电性，获得大于25 μC/cm²的极化强度和约2.5 meV/原子的超低翻转能垒，为高性能HfO₂铁电器件开辟新路径。
2023-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the domain structure of ferroelectric nanoparticles using tunable shells
在Landau-Ginzburg-Devonshire理论的框架下，研究了利用介电性质可调的壳层控制单轴和多轴铁电体球形纳米颗粒中畴结构的可能性.对Sn 2 P2 S6和BaTiO 3纳米粒子进行了有限元建模和分析计算，这些纳米粒子覆盖有高k聚合物、温度依赖的各向同性顺电钛酸锶或具有强烈温度依赖的介电常数张量的各向异性液晶壳。看起来，具有温度依赖性高介电常数（~300 - 3000）的可调顺电壳比具有小得多（~10）的温度无关介电常数的聚合物壳提供了对纳米颗粒极化的更有效的屏蔽。与各向同性顺电和聚合物壳相比，液晶壳（~ 1 - 100）的可调介电各向异性增加了用于控制铁电畴形态（包括单畴状态、畴条纹和圆柱体、曲折和曲折畴以及极化通量闭合畴和涡旋）的新水平的功能。研究结果表明，可调谐壳层覆盖铁电纳米粒子，可以控制铁电纳米粒子的电畴结构形态，从而产生新型铁电存储器和先进的密码学材料。
2019-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Dual-Switch Control of a Layer-Locked Anomalous Valley Hall Effect in a Sliding Ferroelectric Antiferromagnet
Jishou University（吉首大学）；Yangtze University（长江大学）
研究通过双开关机制在双层VS2中实现电磁调控的层锁异常谷Hall效应，揭示强磁电耦合，为多态存储和自旋谷逻辑器件提供新途径。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized electromechanical interactions in ferroelectric P(VDF-TrFE) nanowires investigated by scanning probe microscopy
我们调查的机电相互作用在个别P（VDF-TrFE）纳米线响应本地化的电极化通过一个导电的原子力显微镜针尖。极化前后的压电系数和弹性模量的空间分辨测量揭示了显着的依赖于极化场的极性，显着缺乏在相同的组合物的薄膜。这些观察结果归因于纳米线的非夹紧性质以及其与尖端和底层衬底的化学和电相互作用中的固有不对称性。我们的研究结果提供了深入了解的机制，极化/开关的聚合物纳米线铁电器件的性能至关重要。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanotube ferroelectric tunnel junctions with giant tunneling electroresistance ratio
提出以铁电纳米管为隧穿区的新型TER机制，利用本征极化与挠曲电极化及轴向电场实现金属—绝缘态切换，并在α-In2Se3中预测超过9.9×10^10%的超高TER比。
2023-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional topological ferroelectrics
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所，北京凝聚态物理国家实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Condensed Matter Physics Data Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院凝聚态物理数据中心）
本文预测了新的铋单卤化物结构Bi4Br4和Bi4I4，证实其为三维拓扑铁电绝缘体，通过第一性原理计算验证其稳定性，并展示了其在自旋电子器件中的应用潜力。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear ferroelectric characteristics of barium titanate nanocrystals determined via a polymer nanocomposite approach
本文通过PVP/BTO聚合物纳米复合薄膜结合理论解卷积与非线性介电分析，提取了不同尺寸BTO纳米晶的Pp-Ep电滞回线，揭示了四方相与立方相BTO的铁电和顺电行为差异。
2025-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Ferroelectric-controllable spin-orbit torque in two-dimensional multiferroic heterostructure
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE, University of Regensburg（哈勒-柏林-雷根斯堡卓越集群）
本研究以Fe₃GeTe₂/In₂Se₃异质结构为对象，通过第一性原理计算发现铁电极化可调控自旋轨道转矩，为可编程自旋电子器件提供了可行方案。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Grain-size dependent electric-field induced structural changes in relaxor-ferroelectric based unclamped piezoelectric grains
聚合物-压电陶瓷0-3复合材料结合了聚合物的柔性和铁电基陶瓷的优异压电性能。虽然陶瓷粉末的晶粒尺寸是制造这种复合材料的重要考虑因素之一，但仍然缺乏与极化场引起的结构变化及其对复合材料的整体压电响应的可能影响相关的相关性。在本文中，我们研究了这个问题上的0-3压电复合材料，包括陶瓷粉末的低铅压电合金（x）Bi（Ni 1/2 Zr 1/2 O 3-（1-x）PbTiO 3在其准同型相界附近，和聚偏氟乙烯（PVDF）作为聚合物组分。通过固定陶瓷的体积分数而改变晶粒尺寸来制备复合材料。我们发现了一个非单调变化的压电响应作为晶粒尺寸的函数。压电复合材料极化前后的结构分析表明，极化诱导的类四元不可逆转变的证据，其程度取决于晶粒尺寸。
2017-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Solar energy harvesting in magnetoelectric coupled manganese ferrite nanoparticles incorporated nanocomposite polymer films
基于聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物（P（VDF-TrFE））的热电和磁电材料为柔性和可穿戴应用的能量收集提供了巨大的希望。因此，本工作的重点是太阳能收集以及磁电现象的两相纳米复合薄膜，其中构成相是锰铁氧体（MnFe 2 O 4）纳米粒子和P（VDF-TrFE）聚合物。采用溶液浇铸法制备了复合薄膜。X射线衍射结果表明，这些薄膜的结晶度较高。研究了铁氧体纳米粒子的铁电、磁性和磁电性能随外加电场和体积分数的变化规律。优化了制备条件，使少量铁氧体纳米粒子的加入改善了纳米复合薄膜的铁电极化。当直流偏置场垂直于电极化的强度方向时，最佳纳米复合薄膜的磁电耦合系数最大，约为156 mV/Oe-Cm。从热电装置的角度来看，还报道了太阳能收集。开路电压为5 V，短路电流的数量级为1 nA的演示没有任何前置放大。因此，这里提出的纳米复合薄膜的磁电和热释电性能的组合指示作为机敏材料，自旋电子器件和指定的磁电基应用的完美候选人。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Triggered ferroelectricity in HfO$_2$ from hybrid phonons and higher-order dynamical charges
Department of Chemical Engineering Materials Science University of Minnesota（明尼苏达大学化学工程材料科学系）
本研究提出了一种新的铁电性机制，通过混合声子和高阶动力学电荷触发铁电性，揭示了HfO₂中极化起源的复杂性。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Challenges and opportunities in piezoelectric polymers: Effect of oriented amorphous fraction in ferroelectric semicrystalline polymers
本文揭示铁电半结晶聚合物中压电性主要源于有序非晶相（OAF）而非结晶相，提出电致伸缩机制，并发现高功率超声可诱导SCOAF增强PVDF压电性能。
2025-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
