等高垫铁

铁电材料因具有稳定的自发极化，且在外加电场下具有可切换的极化特性，在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同，二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键，这可降低表面能，有助于实现更小的器件尺寸。此外，传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小的晶格失配的基材，而在二维层状材料中，许多具有不同结构特性的层可以被堆叠并用于铁电异质结构器件，不受基底的限制，从而提供了广泛的铁电特性可调性。某些二维层状材料已在实验或理论上被报道为铁电材料，包括薄层SnTe、In2Se3、CuInP2S6、1T单层MoS2、双层或三层WTe2、铋氧氯化物和化学功能化的二维材料等。然而，目前对二维材料铁电畴结构的调控及铁电-反铁电相变等方面缺乏系统性研究，在范德华层状材料中实现连续的铁电域可调性和铁电-反铁电相转变仍是挑战。 　　近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员康黎星团队与中国人民大学教授季威团队、南方科技大学副教授林君浩团队、松山湖材料实验室副研究员韩梦娇合作，在新型二维铁电材料铁电畴结构的调控方面取得进展。该团队发现了一种具有室温本征面内铁电极化的新型二维材料Bi2TeO5，并观测到由插层铁电畴壁诱导的铁电畴大小、形状调控机制以及由此产生的铁电相到反铁电相的转变。科研人员采用CVD法合成新型的超薄室温二维铁电材料Bi2TeO5，通过压电力显微测(PFM)证实该材料存在面内的铁电畴结构，结合电子衍射及原子尺度的能谱分析和第一性原理计算结果对其结构进行解析，结合像差校正透射电镜对亚埃尺度的离子位移进行分析(图1)。对Bi2TeO5中畴结构的进一步研究发现，样品中存在大量的条状畴结构。原子尺度结构分析和计算结果表明，由于Bi/Te插层的存在，有效降低了畴壁的应变能，从而使得180°畴壁的条状畴能够稳定(图2)。研究表明，通过调控前驱体中Bi2O3和Te的比例可以有效实现180°铁电畴宽度的调控及实现铁电-反铁电相的反转(图3、图4)。此外，Bi/Te插层的引入除了能够改变铁电畴的大小，同时可以对畴壁的方向进行调控(图5)。 　　本研究对Bi2TeO5室温面内铁电性的报道丰富了本征二维铁电材料体系。原子插层作为新的调控单元对铁电畴大小及方向的调控，以及由此产生的铁电-反铁电相变，为二维铁电材料畴结构及相结构的调控提供了新思路，并为在未来纳米器件领域的应用奠定了新的材料基础。相关研究成果以Continuously tunable ferroelectric domain width down to the single-atomic limit in bismuth tellurite为题，发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。图1.二维层状铁电材料Bi2TeO5的CVD生长及结构表征。a、二维层状Bi2TeO5的光镜图；b-c、样品的表面形貌及对应的面内PFM图像；d-f、不同方向Bi2TeO5的结构模型以及铁电极化的产生；g-I、Bi2TeO5的原子尺度结构表征及对应的极化分布。图2.Bi/Te插层诱导的180°铁电畴的形成。a、Bi2TeO5中典型条状180°铁电畴的面内PFM；b、180°铁电畴壁的原子尺度HAADF-STEM图；c-e、180°铁电畴壁处铁电离子位移(DBi)及晶格畸变(晶格转角θ)的原子尺度分析；f、弛豫后180°铁电畴的结构模型。图3.插层对畴宽度的调控及铁电相到反铁电相的转变。a-d、具有不同周期的180°畴HAADF-STEM图像；e-h、分别为对应图a-d中的离子位移分布。图4.插层诱导的反铁电相。a、具有反铁电性样品的PFM；b-d、反铁电样品中的原子尺度极化分布及晶格畸变分析；e、弛豫后的反铁电相结构模型。图5.畴壁台阶的形成及插层对畴壁取向的影响。a-b、样品中扇形铁电畴的面内PFM图像；c、扇形铁电畴边缘处大量台阶形成的倾斜畴壁面；d-e、畴壁台阶的原子尺度HAADF-STEM图像及对应的离子位移分析；f、弛豫后的畴壁台阶结构模型；g、Te和O浓度对畴壁台阶形成焓的影响。

日前，以东北大学和北京科技大学为依托，联合上海大学等高校，钢铁研究总院、中国科学院金属研究所等研究院所，鞍钢集团公司、宝钢集团有限公司、武汉钢铁(集团)公司、首钢总公司等大型生产企业共同组建的我国第一个钢铁共性技术协同创新中心在京成立。 　　钢铁共性技术协同创新中心是围绕我国实现从钢铁大国到钢铁强国转变的战略目标，解决钢铁产业结构调整和技术升级两大行业需求，以钢铁共性技术为协同创新方向，按照“强强联合、优势互补、分工协同”的原则组建的协同创新体。协同创新中心管理委员会是该中心的最高决策机构，主任由东北大学校长丁烈云担任。协同创新中心专家委员会是该中心的学术咨询和指导机构，主任由中国工程院名誉院长徐匡迪院士担任。协同创新中心主任由北京科技大学校长徐金梧担任。 　　据东北大学校长丁烈云介绍，协同创新中心下设“高性能钢铁材料品种开发创新平台”和“钢铁共性关键工艺技术与装备研发创新平台”，重点开展海洋工程用钢、先进能源用钢、现代交通用钢等高性能钢铁材料品种的开发，开展洁净钢冶炼、新一代控轧控冷、生产过程精确控制、质量在线监检测等先进工艺技术和装备的研发。

2018年5月24日，第二届全国钢铁及有色金属材料分析测试学术交流会在苏州维也纳国际酒店苏州大学城店会议大厅隆重召开，会议由中国设备管理协会举办，thermo fisher和瑞绅葆分析技术（上海）有限公司协办。会议吸引大批国内外钢铁及有色金属材料领域的专家、学者、技术人员参加。会议开始，中国设备管理协会副会长兼副秘书长魏景林致老师致开幕辞，欢迎前来参会的老师及专家，并预祝本次会议圆满成功。随后会议的各个专题报告展示国内外钢铁及有色金属材料领域分析方法及测试技术的最新进展，并就以下内容进行了探讨：1．钢铁及有色金属产品过程控制的监测和检测技术及应用；2. 材料分析和测试技术的进展及方法的研究与应用；3. 金相分析方法在工业生产中的应用；4. 金属材料持久蠕变试验能力验证工作的开展与应用；5. 钢铁及有色金属材料中多元素含量测定；6. X射线荧光光谱在刚特及有色金属行业的应用实践；7. 取样和制样制备技术；8. 冷轧薄板塑性应变比测量的影响因素分析；9. 质量控制和实验室管理等。会议还以多种方式交流分析在钢铁及有色金属分析、无损检测、微观组织与结构分析及力学测试等专业的国内外相关学术论文，共同推进材钢铁及有色金属材料分析测试技术的发展。第二届全国钢铁及有色金属材料分析测试学术交流会的成功举办，充分交流冶金及材料分析测试经验，为冶金及材料分析测试相关的最新技术动向及其在生产中应用指明了方向。 关于瑞绅葆：瑞绅葆分析技术（上海）有限公司（简称“瑞绅葆”）是为XRF等高端分析设备配套全套样品前处理设备的定制生产型企业。以客户有效需求为中心，组建了专业的研发，设计、生产、交付和服务团队。以服务赢口碑，以口碑图发展。凭借着专业的团队和对行业的理解，本着以客户有效需求为中心，技术为本，服务至上的理念，瑞绅葆已逐渐赢得了业内人士和众多客户的一致好评和广泛信赖，成为国内多家著名检测机构和专业院校及科研单位合作伙伴。瑞绅葆主要产品：UHPS超高压压样机电热/高频/燃气型熔样机盘式振动/球磨/低温式研磨机