课题组在Nature Communications期刊上发表了题为Observation and manipulation of twodimensional topological polar texture confined in moiré interface的最新研究成果

最新发现的滑移铁电体为探索拓扑极性畴提供了独特的研究平台。该材料固有的界面电荷转移特性将极化束缚在界面处，从而自然引入极化不连续性并产生极化与晶格的强耦合作用。通过电学或力学调控晶体取向，可轻松调节滑移铁电体中的范德华超晶格结构，这有望为产生和操控由极化决定的拓扑结构提供一条极具潜力的新途径。

利用压电响应力显微镜（PFM）直接观测这类二维拓扑极性纹理的机电响应，对基础物理探索和潜在器件应用具有重要意义。PFM通过局域施加电场和应变刺激，为实现极性纹理的读取和写入提供了可行方案。然而，由于界面铁电体的极化强度相对较弱，加之成像过程中易受伪影和信号串扰影响，即使对于二维铁电体而言，要实现二维极性纹理的精确PFM表征仍面临重大挑战。

在此研究中，本课题组采用高分辨角分辨横向压电响应力显微镜（LPFM）首次实验观测到由界面电荷重分布诱导的面内（IP）电极化分布。极化矢量的面内与面外（OP）分量耦合形成了拓扑非平庸的空间纹理，这一现象通过原子级分辨的扫描透射电子显微镜（STEM）表征得到进一步验证，且与前期理论预测高度吻合。研究还发现，通过调控转角或施加原子力显微镜（AFM）探针机械应力，可实现极性拓扑纹理尺寸的精确调控。这种高度可控的特性使得滑移铁电体中具有拓扑纹理网络的极性纳米区域，成为基础物理研究和下一代电子器件开发的理想平台。

论文连接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58105-w