近日，华南先进光电子研究院先进材料研究所陈德杨课题组在铁电薄膜领域取得了进展，通过对多铁性BiFeO3铁电畴翻转路径的精确操控，实现了4种不同极化态之间的往复可控切换，对多态存储和磁电耦合器件的研发具有重要意义。相关成果以“Deterministic manipulation of multi-state polarization switching in multiferroic thin films”为题发表在《Advanced Functional Materials》上[Advanced Functional Materials 220824 (2022)]。华南师范大学是该论文的第一完成单位，陈德杨为论文唯一通讯作者，研究生陈超为第一作者，主要合作者包括华南师范大学高兴森、陆旭兵、秦明辉和周国富等教授以及南京大学刘俊明教授。该研究得到了国家自然科学基金重大研究计划培育项目、广东省重点实验室以及广州市重点实验室的资助。

铁电材料具有两种稳定的极化状态，并且可通过施加电场往复调控这两种极化状态。因而，铁电材料可应用于信息存储器件。此外，铁电存储器还具备非易失性、读取速度快和储存密度高等特点。当前，多态存储已成为大数据时代的迫切需求。然而，铁电材料本征的两种极化稳定态阻碍了其存储密度的进一步提高。本研究以具有71º周期性条带畴的多铁性材料BiFeO3为研究对象，提出了结合面外电场和面内尾场效应精确操控多种畴的翻转路径，实现了对71º铁弹翻转和180º铁电翻转路径的选择性控制，进而获得了可相互切换的四种极化态，有利于多态存储器件的研发。此外，多铁性材料BiFeO3中铁弹翻转会带动反铁磁轴的转动，本研究中畴翻转路径的精确操纵对于推动磁电耦合器件的研究亦具有重要意义。

陈德杨博士2016年1月加入华南先进光电子研究院先进材料研究所高兴森教授团队，2018年3月入选华南师范大学“青年拔尖”引进人才，2019年入选广州市珠江科技新星及“香江学者计划”。入职华南师范大学以来，以第一作者或通讯作者在Matter、Nano Letters(2篇)、Advanced Functional Materials等期刊发表论文20篇，以华师为依托单位主持国家自然科学基金3项。

论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202208244