哈工大全媒体（梁英爽 王舒邈 周超 文/图）近来，哈工大深圳校区资料科学与工程学院陈祖煌教授团队在铪基铁电薄膜范畴获得重要发展，研讨成果以《经过受主-施主共掺杂办法进步超薄铪基铁电薄膜翻转特性》（Enhance dpolarization switching characteristics of HfOultrathin films viaacceptor-donor co-doping）为题宣布在《天然通讯》（Nature communications）上。团队立异性地将施主-受主共掺杂调控手法使用于铪基铁电器材极化翻转特性调控，为处理铪基铁电薄膜中存在的氧空位“双刃剑”难题供给新办法，为开发新一代高功能铁电存储器供给重要试验和理论基础。

  二氧化铪铁电相是亚稳结构，作为二氧化铪中最常见的缺点类型，氧空位在安稳亚稳铁电相方面效果十分显着。在高介电栅介质资料二氧化铪（HfO2）薄膜中发现的铁电性为处理铁电存储供给了新机遇。但是，氧空位也给器材功能带来负面影响。特别是氧空位对铁电畴壁的钉扎效应，导致二氧化铪铁电极化的翻转速度下降，使铪基铁电存储在读写速度上处于下风。处理氧空位的“双刃剑效应”对进步二氧化铪铁电的极化翻转特性至关重要，是完结铪基铁电兼具高极化和快读写功能的要害。

  针对以上问题，陈祖煌教授团队初次将受主（镧元素）-施主（钽元素）共掺杂办法使用于外延铪基铁电薄膜的功能调控。该办法在有用安稳铪基铁电极化相的一起，减少了薄膜中的氧空位含量，极大提高了薄膜质量。经过该办法，研讨人员获得了一起具有高极化和快翻转特性的铪基铁电薄膜，翻转时刻低至亚纳秒等级，可与传统钙钛矿铁电氧化物资料相媲美。此外，高质量薄膜确保了超薄厚度下的铁电性，研讨团队在低至3纳米的共掺杂二氧化铪薄膜中仍具有安稳的铁电性。一起，团队提醒了氧空位在极化翻转过程中的负面效果以及共掺杂怎样来下降极化翻转能垒的微观机制。团队提出共掺杂战略，在铪基铁电资料的缺点调控，完结翻转能垒下降、进步铁电功能、提高翻转速度等方面具有极端重大意义，为加速铪基铁电薄膜在新式低功耗、快速和非易失存储与逻辑器材中的实践使用供给有用辅导。

  哈工大深圳校区为论文榜首完结单位。哈工大深圳校区博士生周超、西湖大学博士生马丽洋、中国科学院金属研讨所冯燕朋博士为论文一起榜首作者。哈工大深圳校区陈祖煌教授、西湖大学刘仕研讨员为论文通讯作者。台湾阳明交通大学郭昌洋教授、南边科技大学黄浩亮博士、德国马普所张春富（Chun-Fu Chang）博士、印度科学学院苏吉（Sujit Das）教授等参加相关研讨工作。

  镧掺杂二氧化铪（La:HfO2）与镧-钽共掺杂二氧化铪（LT:HfO2）的极化翻转途径及翻转能垒榜首性原理核算

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