近日，我校华南先进光电子研究院陈德杨/陈超课题组在铁电材料研究领域取得系列成果，相关成果连续发表于国际知名学术期刊《Advanced Materials》和《Science Advances》，展示了团队在铁电常规畴壁和拓扑畴的精准制备与调控方面的重要进展，为下一代高性能电子器件的发展提供了新路径。

图1：封面图

团队通过开发新型"静电纳米掩模"技术，利用底电极SrRuO3纳米岛作为掩模板，在BiFeO3薄膜中实现了180°铁电畴壁的定点、定向生长[Science Advances 11, eadv9194 (2025)]。该技术突破了畴壁随机形成的难题，实现了对畴壁位置与极化状态的精确控制，为基于铁电畴壁的纳米电子器件研制奠定了基础。香港理工大学蔡祥滨、宾州州立大学谭悦泽、我校青年英才陈超为论文共同第一作者，通讯作者为华南师范大学陈德杨副研究员、香港理工大学朱叶教授，论文重要合作者包括宾州州立大学陈龙庆教授、南京大学刘俊明教授等。

图2：静电纳米掩膜法在BiFeO3外延薄膜中构筑180°畴壁

基于畴壁调控的研究基础，团队进一步将研究拓展至极性拓扑结构领域。通过创新性的超晶格设计和材料选择，在DyScO3/BiFeO3超晶格中成功制备出周期仅为4.5纳米的极性涡旋-反涡旋对阵列[Advanced Materials 2501894 (2025)]。这种拓扑结构展现出尺寸可控和显著高于室温的优异热稳定性，揭示了铁电拓扑材料在未来高密度、低功耗存储技术中的应用潜力。我校青年英才博士后陈超为论文的第一作者，大湾区大学谢琳博士、浙江大学郭相伟博士为共同第一作者，通讯作者为华南师范大学陈德杨副研究员、浙江大学洪子健教授，重要合作者包括中国科学院高能所陈雨研究员、华南师范大学秦明辉、陆旭兵、高兴森、周国富教授以及南京大学刘俊明教授等。

图3：多铁超晶格中成功构筑周期性极性涡旋-反涡旋对阵列

系列研究体现了通过界面工程和静电调控实现纳米尺度极化结构定制化构建的核心思路。团队综合运用高分辨扫描透射电子显微镜、三维倒空间映射以及相场模拟等先进表征与计算方法，深入揭示了纳米结构的形成机理与物理特性，为铁电材料在新型电子器件中的应用提供了重要的理论与实验依据。

这些研究成果得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广州市科技计划项目等多个项目的支持，并依托华南师范大学物理学部、北京同步辐射装置、香港理工大学、浙江大学、南京大学等多个合作单位的平台优势完成。

论文链接：

Advanced Materials: https://doi.org/10.1002/adma.202501894

Science Advances: https://doi.org/10.1126/sciadv.adv9194