二维材料因高比表面积和独特电子性能备受关注，其中莫尔超晶格的电子特性更是研究热点。然而，在莫尔铁电研究中，由外部应变场导致的不规则莫尔超晶胞常被忽视，且极化的精确操控也颇具挑战。近日，香港118现场直播站物理与电子科学学院极化材料与器件教育部重点实验室钟妮教授团队与南京工业大学曹伟教授团队合作，通过机械力在莫尔铁电体系中实现了莫尔极化调控，为未来开发基于莫尔铁电超晶格的下一代非易失性新型器件打下了理论与实验基础。
Nature Communications 期刊发表华东师大钟妮教授团队最新合作研究成果
研究利用弯曲PDMS基底制备转角BN，采用PFM、EFM等先进技术进行原位表征与调控。研究发现，样品中存在三种不规则莫尔畴，经机械力滑动干扰，I型形态基本稳定；II型受局域颗粒钉扎作用，结点合并，形成新的莫尔周期；III型条形畴则在短边边界处发生动态变化。通过分子动力学模拟方法，在转角BN双层结构中施加单轴应变，指出了不同应变下莫尔畴形态与钉扎力间的相对规律，当剪切力与应变方向垂直时，钉扎力下降、莫尔畴变化方向与剪切力正交。该成果为界面铁电体极化精确控制开创新途径，利于二维材料在信息存储、电子器件等领域发展，带来新机遇。
转角BN的莫尔畴与莫尔势
机械力调控莫尔铁电畴
研究成果以“Mechanical force-induced interlayer sliding in interfacial ferroelectrics ”为题，发表于Nature Communications 期刊。香港118现场直播站为论文第一完成单位，关赵副研究员、魏鹿奇博士研究生以及范文成博士研究生为论文的共同第一作者，香港118现场直播站的钟妮教授，段纯刚教授和南京工业大学的曹伟教授为论文的通讯作者。合作者还包括童文旖副研究员，陈斌斌研究员，向平华教授，孙一辰硕士研究生和东南大学的万能副研究员，田明博士研究生。研究工作获国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科技创新行动计划的资助，并得到了极化材料与器件教育部重点实验室、上海类脑智能材料与器件研究中心和香港118现场直播站公共创新服务平台微纳加工中心等平台的支持。
附：
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56073-9
来源｜物理与电子科学学院、科技处 编辑｜毛宇彤 编审｜郭文君
