包括铪和氧化锆在内的二元氧化物中的铁电性受到科学界的极大关注，因为它们具有高度非常规的物理性质，并且可以将这些材料集成到半导体工作流中。然而这些材料中的铁电性受到其他因素的强烈影响，包括电化学边界条件和应变。近日，田纳西大学Sergei V. Kalinin、橡树岭国家实验室Kyle P. Kelley发现表面电化学态可以控制铪铁电性。
本文要点：
1) 作者发现，这些材料的性质是由于铁电不稳定性和结构不稳定性之间的竞争相互作用而出现的，类似于经典的反铁电体，再加上表面和内部界面的有限态密度介导的非局部屏蔽。
2) 通过电化学和静电控制的解耦，以及通过环境和超高真空压电响应力显微镜表征，作者发现这些材料表现出丰富的铁电行为，包括铁电和反铁电行为之间的分压诱导和温度诱导转变。
Kyle P. Kelley et.al Ferroelectricity in hafnia controlled via surface electrochemical state Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01619-9
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01619-9
