九三学社社员、中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部马秀良研究员等人组成的研究团队在铁电材料中发现通量全闭合畴结构以及由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列。4月16日,美国《科学》(Science)周刊率先通过“Science Express”在线发表了该项研究成果,并将在几周后以“Report”形式正式发表。
铁电材料与铁磁材料具有极强的类比性,如类似的电(磁)滞回线、极化序参量以及畴结构组态等等。相比于铁磁领域的研究和应用比较成熟的发展,铁电材料的基础和应用研究明显滞后,反映出两者物理本质上的不同。自1986年起,物理学家相继预测在一定的条件下铁电材料中可能出现通量全闭合结构,且理论上该结构可带来超高密度的信息存储功能。尽管通量全闭合结构在铁磁材料中已获普遍认识,但经过近三十年的探索,在铁电材料中却一直没有得到实验证实。其主要困难在于铁电材料中通量全闭合结构必然导致巨大的晶格应变。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面临的一个重大基础性科学难题。
美国《科学》周刊每周从近期被录用的稿件中遴选出少量几篇文章并将作者的最终修改稿通过“Science Express”平台提前发布,以此在第一时间向读者提供重大科技进展或政策观点等最新资讯。这些工作将在4~6周后以在线和纸本形式同时正式发表在《科学》周刊上,通常是编辑推荐的最重要的文章。
该项研究得到国家自然科学基金以及科技部973计划的资助。(邢占文)
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