弗林德斯大学和悉尼新南威尔士大学的一项新研究发表在ACS纳米杂志上，探索了新型硅兼容金属氧化物中的可切换极化，为开发先进设备铺平了道路，包括高密度数据存储、超低能量电子、柔性能量收集和可穿戴设备。
该研究首次观察到镁取代氧化锌薄膜(具有简单纤锌矿晶体结构的金属氧化物薄膜)的纳米级本征铁电性。
类似于磁铁的铁电体表现出相应的电学性质，称为永久电极化，它源于具有相等但相反电荷的两端或两极的电偶极子。
在外加电场作用下，极化可以在两个或多个等效状态或方向之间反复改变，因此可切换极性材料正被积极考虑用于许多技术应用，包括快速纳米电子计算机存储器和低能量电子设备。
弗林德斯大学讲师、通讯作者、最后一位作者Pankaj Sharma博士说:“研究结果为一种更简单的具有纤锌矿晶体结构的新型硅相容金属氧化物的可开关极化提供了重要的见解，并为先进设备的发展奠定了基础。”
“所展示的材料系统为新技术和可翻译研究提供了非常真实和重要的意义，”通讯作者新南威尔士大学悉尼分校教授Jan Seidel说。
从历史上看，这种技术上重要的性质已经被发现存在于复杂的钙钛矿氧化物中，这些钙钛矿氧化物包含一系列过渡金属阳离子，导致多种物理现象，如多铁性、磁性甚至超导性。
“但是，将这些复杂的氧化物集成到半导体制造过程中一直是一个重大挑战，因为与热预算和多个组成元素的精确控制相关的严格处理要求。因此，目前的研究提供了一个潜在的解决方案，”第一作者张浩泽(悉尼新南威尔士大学)说。
