宾夕法尼亚大学，第一完成单位， Nature!
文摘
2025-01-28 19:30
青海
铟硒（In₂Se₃）是具有重要应用潜力的材料，因其在光电、电子器件以及柔性电子等领域的应用而受到广泛关注。与传统的半导体材料相比，铟硒材料在可调节的光电特性、较低的工作电压以及较好的热稳定性方面具有显著的优势。然而，铟硒材料在实际应用中仍然面临着一些挑战，尤其是其在高效能、低功耗器件中的应用受限于材料的电学行为与结构稳定性之间的矛盾，这为实现大规模应用带来了不少技术挑战。鉴于此，来自宾夕法尼亚大学Ritesh Agarwal教授课题组以及印度科学学院Pavan Nukala团队的科学家们在铟硒的铁电β″-相中实现了一项具有突破性的进展。该团队通过创新性地设计和制备了铟硒纳米线，并成功实现了电诱导固态非晶化（SSA）。与传统的固态非晶化技术不同，该团队采用了直流偏压而非脉冲电刺激，这种独特的处理方式能够避免熔化步骤，并通过外加电场、电流以及内部生成的压电应力，共同作用于铟硒的铁电层状结构。研究表明，电场与电流的作用导致了层间滑移缺陷和面内极化旋转的耦合，从而在材料中诱发了无序并最终引发了晶体-非晶的转变。利用这种创新的电驱动非晶化路径，研究人员显著提高了铟硒材料的性能，成功实现了长程固态非晶化现象。该研究不仅揭示了电场、电流与材料内部应力之间复杂的多模耦合机制，还为低功耗电子与光电子器件的设计提供了新的思路和理论依据。该团队的成果为固态非晶化的实现提供了新的视角，尤其在电驱动固态非晶化材料的研究中，展现了铟硒等铁电材料作为新型低功耗器件平台的巨大潜力，具有重要的应用前景。
