新闻网讯 自2011年在HfO₂薄膜中发现铁电性以来，其由于成熟的Si工艺集成电路CMOS兼容特性，成为当前非易失数据存储、存算一体信息器件、类脑忆阻神经网络等领域最具应用价值的电子材料。我校温峥教授与山东大学宋克鹏教授、西北工业大学曹腾飞教授合作，聚焦铁电HfO₂薄膜材料中普遍存在的晶界面缺陷，通过外延可控取向生长，揭示了晶界主导的极化疲劳机制和电畴翻转物理图像，并通过相变消除晶界，获得了显著提升的信息存储耐久性，为高可靠存储器件设计和制造奠定了理论基础。该成果以“Fatigue-Resistant Ferroelectric Hafnium Oxides by Modulating Grain Boundaries”为题目，于2026年7月发表于Advanced Materials期刊，温峥（青岛大学）、宋克鹏（山东大学）、曹腾飞（西北工业大学）为论文的共同通讯作者，我校2026届硕士研究生李久福为第一作者（电子科学与技术专业，现在南开大学攻读博士学位），我校为第一/通讯作者单位。

从更广泛的视角看，HfO₂本身是重要的High-K介电氧化物，广泛应用于集成电路场效应晶体管单元。这些FET电子元件中多采用非晶HfO₂，而无定形结构带来介电常数下降、电击穿阈值衰减等问题，阻碍器件的高功率、低能耗发展。我校温峥教授与上海科技大学孙兆茹教授、山东大学刘晓辉教授合作，从掺杂诱导萤石-钙钛矿结构演变出发提出了半非晶的HfO₂基结构，基于第一性原理和分子动力学模拟，结合系统实验验证，形成了半非晶微观结构及其高介电极化率、高抗击穿强度的物理图像，为高性能HfO₂基材料设计提供了普适理论基础。该成果以“Doping-Induced Polyamorphic Transitions in Fluorite Oxides”为题目，于2026年7月发表于Physical Review Letters期刊，孙兆茹（上海科技大学）、温峥（青岛大学）、刘晓辉（山东大学）为论文的共同通讯作者，我校2025届硕士研究生栾乔童为共一作者（电子科学与技术专业，现在中科院国家纳米科学中心攻读博士学位），我校为通讯作者单位。

这些工作得到了国家自然科学基金，山东省泰山学者工程等项目支持。