邢献然教授团队通过材料晶格应变工程，提出一种调节晶格应变的相界面新方法：利用具有相同晶体结构而晶格常数却不同的两种材料进行外延薄膜生长，形成相互间的应变调控，如图1所示。晶格应变可使材料物理化学性质发生显著的变化，这种应变效应可广泛地应用在超导、巨磁阻、多铁、催化等领域。该团队在SrTiO3基底上将不同晶格参数的PbTiO3铁电体和PbO非铁电体形成晶格完全匹配的外延薄膜，实现了这一构想。该方法将PbTiO3的晶格畸变提升到c/a = 1.238，而体相仅为1.065，薄膜剩余极化值高达236.3 μC/cm2，约为目前已知铁电体最高值的2倍，同时将铁电相稳定温度从490 ℃提高到了725 ℃。相关研究结果于2018年8月3日发表在Science[361(6401):494—497]（图4）。

图1 “相界面应变”晶格调控示意图

图2 PbTiO3/PbO外延薄膜微观结构及巨铁电极化基因

图3 巨铁电极化及温度稳定性

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