中山大学：张溢副教授课题组利用原位透射电子显微镜在负电容效应的畴动力学方面取得新进展

随着传统晶体管不断小型化，“功耗墙”问题日益突出，难以突破，摩尔定律正面临失效的风险，亟需在器件结构和工作机制方面实现创新。铁电材料所具备的负电容效应有望打破玻尔兹曼电子分布带来的限制，为降低功耗提供新路径。然而，由于负电容效应具有瞬态性和不稳定性，其背后的铁电畴动力学机制尚不清楚，阻碍了该领域的深入研究。

中山大学物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室张溢副教授团队利用原位透射电子显微镜与脉冲测试技术相结合的高时空分辨表征手段（图1），揭示了单层铁电体及铁电/介电异质结薄膜中负电容效应与畴动力学之间的内在联系，为基于铁电畴动力学设计低功耗负电容器件提供了理论依据。

☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜

图1 利用高时空分辨表征技术观测负电容现象

研究人员首先对单层铁电材料及其与介电材料组成的异质结构中的铁电畴翻转行为进行了研究。结果表明，单层铁电材料的畴翻转过程可分为形核、纵向扩展以及畴壁移动三个阶段（图2），其中形核和纵向扩展对负电容的贡献远大于畴壁运动。而在铁电/介电异质结构中，由于界面电荷的辅助作用，铁电畴呈现出快速且均匀的朗道式翻转模式，并展现出更强的负电容效应（图3）。结合宏观脉冲测试数据可知，铁电/介电异质结构的极化翻转速度比单层铁电材料快数十倍，同时表现出更高的负电容强度和更小的回滞特性。因此，这类材料体系有望用于开发高速、无回滞的超低功耗负电容器件。

Moshi Chat

法国AI实验室Kyutai推出的端到端实时多模态AI语音模型，具备听、说、看的能力，不仅可以实时收听，还能进行自然对话。

160 查看详情

图2 单层铁电与铁电/介电异质结薄膜中的铁电畴动态行为：(a) 结构示意图；(b、c) 分别为单层铁电和铁电/介电异质结中畴翻转过程；(d) 单层铁电中畴翻转引起的电荷注入示意图；(e) 异质结中界面电荷辅助极化翻转示意图；(f、g) 外加电场下能量势垒变化示意图。

图3 铁电/介电异质结中负电容效应与畴动力学的宏微观测量结果：(a) 瞬态电压降与积分电荷曲线；(b) 不同时间点的TEM暗场图像；(c、d) 异质结电容器的极化翻转电流曲线与回滞特性（宏观脉冲测试）；(e) 单层铁电与异质结电容器极化翻转速率对比。

相关研究成果于2025年6月9日以“Direct Observation of Ferroelectric Domain Switching Dynamics Under Negative Capacitance Conditions via In Situ Transmission Electron Microscope”为题发表在国际著名期刊《ACS Nano》上，并被选为当期封面文章。中山大学为第一完成单位，物理学院、广东省磁电物性分析与器件重点实验室郑跃教授与张溢副教授为通讯作者，博士研究生吴祎玮和阳辉为共同第一作者。湖南科技大学谭丛兵副教授与中山大学陈伟津教授分别在实验与理论上提供了支持。本研究依托课题组自主搭建的高时空分辨原位透射电镜平台完成，此前相关技术成果已发表于《Nano Letters》(Nano Lett. 2025, 24:7424–7431)，并申请中国国家发明专利2项（公开号：CN116678903A、CN118569328A）。该项目得到了国家自然科学基金、广东省磁电物性分析与器件重点实验室、广东省磁电物性基础学科研究中心及中山大学分析测试中心的资助。

以上就是中山大学：张溢副教授课题组利用原位透射电子显微镜在负电容效应的畴动力学方面取得新进展的详细内容，更多请关注其它相关文章！

# 负电容  # 铁电  # 广东省  # 异质  # 中山大学  # 2025  # 2025年  # switch  # ai  # 畴动力  # 大理网站建设运营  # 七猫推广网站有哪些  # 网站的seo优化报价  # 正规seo软件推广  # 鞍山网站建设银行  # 荔湾个人网站建设  # 永州小红书营销推广公司  # 正规的福州seo平台  # 铜川网站关键词排名服务  # 新乡百度营销推广技巧  # 稳居  # 大揭秘  # 四分  # 新能源  # 欧洲  # 中国  # 新进展 

相关栏目： 【 行业新闻62819 】 【 科技资讯67470 】

相关推荐： “五年内人类程序员将消失”预言引争议，AI真的那么强大了吗？  OpenAI大神Karpathy最新分享：为什么OpenAI内部对AI Agents最感兴趣  谷歌 Gmail“帮我写电子邮件”AI 功能开始向安卓和苹果设备推广  Xbox游戏工作室负责人：VR/AR领域的用户规模还不足够  天翼云在国际AI顶会大模型挑战赛中获得冠军  微软 Copilot 团队主管呼吁用户与 AI 交流时应使用恰当的礼貌用语  DeepMind用AI重写排序算法；将33B大模型塞进单个消费级GPU  杭州举办第19届亚运会，主题为「亚运元宇宙」的发布仪式举行  破解零碳产业园建设规范和成果评价难题  一文看懂被英伟达看中的九号机器人移动底盘  华为昇腾AI原生支持30多种基础大模型，包括GPT  陈丹琦ACL学术报告来了！详解大模型「*」数据库7大方向3大挑战，3小时干货满满  “一般智力”与工艺学批判是认识AI的重要入口 | 社会科学报  机构：边缘AI或是当前预期差最大的AI方向  中国移动副总经理高同庆：打造人工智能时代的智能服务运营新范式  花16000元买四款扫拖机器人！科沃斯追觅石头小米谁能笑到最后？  微软向美国政府提供GPT的大模型，安全性如何保证？  高通发布长期产品计划，为工业和企业物联网产品提供全新组合方案  ​日媒：AI高效解析纳斯卡地画  美军AI无人机“误杀”操作员，人工智能要在军事领域毁灭人类？  随时随地，追踪每个像素，连遮挡都不怕的「追踪一切」视频算法来了  AYANEO AIR 1S 掌机发布：R7 7840U，预订价 4699 元起  新闻传闻：迪士尼可能采用人工智能来控制电影制作成本  Vision Pro头显重磅发布；苹果收购AR厂商Mira  人工智能时代 数字文明对话向“尼”走来  世界周刊丨AI“棱镜”？  AI大模型时代，数据存储新基座助推教科研数智化跃迁  剧透！蜜小豆@2025世界人工智能大会多个亮点曝光  独家视角：首次展示有人与无人协同打击的7000米高空察打一体无人机  IBM将模拟计算用于人工智能，重塑AI计算  亚马逊确认今年不举办re:MARS人工智能大会  谷歌在人工智能领域没有“护城河”？  2025年深圳举办的SUSECON 创新峰会开始接受报名  鸿蒙生态带来了哪些新的流量可能性，包括AI、服务分发和原生智能等方面？  改动一行代码，PyTorch训练三倍提速，这些「高级技术」是关键  读创正式上线“读创AI聊”功能  Win11 的画图应用将包含 Windows Copilot 的 AI 工具整合  “痴迷”元宇宙，魔珐科技想做什么？  北京公司实施AI技术，推行4.5天工作制，抵制996文化，提升员工工作幸福感  微软Bing聊天机器人电脑端即将支持语音提问  Meta Quest订阅服务每月7.99美元畅玩两款VR游戏应用  烟台大学学生首次在全国大学生无人机航拍竞赛中获奖  黄仁勋：5年前，我们对AI抱有巨大期望  商汤科技：元萝卜 AI 下棋机器人新品发布会 6 月 14 日举行  首家承认ChatGPT影响其收入的公司Chegg选择拥抱AI ，裁减4%员工  焊接协作机器人或将成为26届埃森展最大看点  午报 | 字节跳动要造机器人；东方甄选首次启动自有APP|直播|  三星加速AR眼镜进程，预计明年上半年亮相  一句话搞定数据分析，浙大全新大模型数据助手，连搜集都省了  Spotify计划推出AI驱动的音乐播放器功能