近日，我校华南先进光电子研究院先进材料研究所陈德杨/陈超课题组，在无铅铁电纳米电子学领域取得重要研究进展。相关成果以“Engineering Pseudo-c/a Twin Boundaries in Super-Tetragonal BiFeO3 for Domain-Wall Nanoelectronics”为题，在国际材料科学领域知名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：19.0）上在线发表。华南师范大学为论文第一完成单位，硕士研究生古皓和陈林为共同第一作者，陈超副研究员和陈德杨研究员为共同通讯作者。

随着信息技术的飞速发展，开发速度更快、能耗更低的新型纳米电子器件已成为科学界与产业界共同关注的焦点。铁电材料中的“畴壁”——一种原子尺度的微型界面——因其独特的导电、耦合等物理性质，被视为构建未来纳米电子元件的理想“基元”。 铅基铁电材料中的特殊畴壁c/a表现出了丰富的物理特性和应用前景。然而，如何在无铅铁电材料钛酸铋铁（BiFeO3）中构筑类似的畴壁结构，一直是该领域面临的重要挑战。

团队创新性地在BiFeO3外延薄膜中成功构筑了“类c/a孪晶畴壁”，将以往仅在含铅材料中存在的优异畴壁结构引入了无铅体系。该人工畴壁展现出畴壁导电性和增强的挠曲电效应，并可实现极化门控的可切换导电性，具备作为新型非易失性存储元件的核心潜力，为设计下一代畴壁纳米电子器件奠定了坚实的基础。

此项研究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、中国博士后科学基金等多个项目的资助。合作单位包括中国科学院高能物理研究所、香港理工大学、南京大学等。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202531891