【48812】西湖大学团队发现新式螺旋铁电结构

　　铁电资料指的是在没有另外加电场下，具有自发电荷极化的资料。钛酸铅（PbTiO?）作为最典型的铁电资料之一，其物理特性和使用远景一直是研讨热门。但是，传统的铁电资料研讨大多散布在在其静态结构和性质上，对其动态行为和杂乱畴结构的探究相对较少。

　　刘仕团队采用了密度泛函理论（DFT）和根据机器学习的分子动力学模仿相结合的办法。经过这种办法，他们不仅仅能够猜测资料的性质，还能够模仿很多原子在温度和电场一起效果下的团体行为，然后提醒资料的动态结构和功能。

　　研讨发现，在钛酸铅中施加恰当的应变能够诱导出一种螺旋铁电结构。这种结构中的电偶极子在三维空间中形成了螺旋摆放，展现出高度相关的动态行为。这种螺旋结构展现出了比传统多畴结构更优异的压电功能，其压电系数还能够超越320 pC/N。这一发现为提高铁电资料的压电效应供给了新的机制。

　　研讨强调了动态结构在资料功能中的重要性。经过模仿原子的团体行为，团队提醒了钛酸铅在压电效应上的潜藏优越性，并提出了使用拓扑结构提高压电功能的新手法。

　　这项研讨不仅在物理层面上发现了铁电体系中的螺旋拓扑结构，还在科学办法论上展现了AI辅佐的分子动力学在提醒资料新物理性质中的使用远景。一起，这项作业也为未来在手性声子、非共线铁电拓扑等方面的研讨供给了新的思路。

　　西湖大学理学院物理系博士生胡逸豪为论文榜首作者，刘仕为论文通讯作者，博士生杨季元在分子动力学方面供给了重要协助。