微電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院許適溥副教授與松山湖材料實(shí)驗(yàn)室張富祥研究員課題組近日共同在國(guó)際頂級(jí)期刊Advanced Science（中科院大類分區(qū)一區(qū);IF:15.1)上發(fā)表題為“Precise Tuning of Flexoelectricity in SrTiO3 by Ion Irradiation”的研究論文（文章鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202411391）。我院許適溥副教授為該論文的共同第一作者兼共同通訊作者。
撓曲電效應(yīng)的核心參數(shù)撓電系數(shù)是一種四階張量，是材料對(duì)稱性破缺的一種表現(xiàn)形式，在宏觀上與材料的應(yīng)變梯度耦合，體現(xiàn)壓電效應(yīng)。為精確調(diào)控材料的應(yīng)變梯度，本研究提出了一種針對(duì)撓曲電效應(yīng)精確調(diào)控的量子化碰撞理論模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)合離子輻照技術(shù)，將量子化碰撞模型用于描述離子輻照導(dǎo)致的靶材表層粒子彈性碰撞，進(jìn)而精確調(diào)節(jié)靶材表層晶格的應(yīng)變梯度。
具體實(shí)驗(yàn)方面，團(tuán)隊(duì)利用不同劑量和不同原子序數(shù)的陽離子，對(duì)靶材SrTiO3（001）單晶輻照，引入了晶格應(yīng)變，并進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化得到 0.65% nm-1的應(yīng)變梯度。實(shí)驗(yàn)通過球差電鏡和X射線倒易空間圖，證明并揭示這應(yīng)變梯度的存在及其面外極化方向。同時(shí)，在壓電力顯微鏡表征的表征中，實(shí)驗(yàn)證明了這種面外極化在室溫條件下的力電耦合效應(yīng)，佐證了基于離子輻照技術(shù)對(duì)撓曲電效應(yīng)的精確調(diào)控。
許適溥副教授課題組的主要研究方向包括低維材料表界面工程及其傳感應(yīng)用、高特異性氣敏傳感器研制及其痕量氣體檢測(cè)、和鐵電材料開發(fā)及其器件化應(yīng)用。
文章來源：中山大學(xué)微電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
