极性涡旋晶体:新型铁电拓扑态
层状有序钙钛矿中自发形成二维极性刺猬晶格,无需外场即可实现稳定拓扑铁电态,为功能材料设计开辟新路径。
研究人员在A位层状有序的钙钛矿材料中发现了一种全新的极性涡旋晶体结构。这种结构表现为一个二维的极性刺猬格子,其内部电偶极矩以特定方式排列,形成自发有序的拓扑态。该发现发表于《自然》杂志。
与传统铁电材料不同,这种极性涡旋晶体不需要依赖外界的电场或应力约束即可保持稳定。其自发形成的拓扑结构类似于磁性材料中的斯格明子,但属于电偶极子系统,因而在数据存储、纳米电子学等领域具有潜在应用价值。
这一发现不仅丰富了凝聚态物理中拓扑序的研究,还为设计具有特殊电学性质的功能材料提供了新思路。未来,通过调控钙钛矿的层状结构和化学组成,有望实现人工设计的极性拓扑态,推动新型铁电器件的开发。
原文来源: https://www.nature.com/articles/s41586-026-10470-2