【分析测试技术论坛第49期】球差校正电镜技术论坛系列讲座——铁电极化拓扑结构：原子尺度设计与研究

铁电极化拓扑结构：原子尺度设计与研究

报告人：唐云龙，研究员，博士生导师，国家优青

报告时间 ：2022年1月6日上午 10:00-11:30

报告地点 ：腾讯线上会议  会议号：410-905-960

邀请人：张杨 工程师

唐云龙，博士，研究员，博士生导师，国家优青。现任中国科学院金属研究所材料结构与缺陷研究部副主任。长期从事低维功能钙钛矿氧化物材料与器件的设计制备及其超高分辨电子显微学研究，在新型铁电极化拓扑结构探索和结构性能关系研究及相关的电子显微学方法探索方面取得多项重要成果：发现了铁电极化通量全闭合畴结构、电极化斯格明子晶格和新型周期性极化波阵列等；创建了多种梯度功能氧化物纳米结构的设计与制备方法。在Science、Nature、Nature Materials、Nature Physics、Science Advances、Nature Communications等具有重要国际影响力学术期刊发表论文60余篇；曾获辽宁省自然科学一等奖（排名第二）、第十六届中国青年科技奖、沈阳市高层次人才“杰出人才”等奖项；国家自然科学基金优秀青年科学基金与中科院青年创新促进会优秀会员项目获得者。

近年来精密脉冲激光沉积方法在制备高质量氧化物异质结和多层膜方面取得巨大进步，氧化物界面能够在单胞甚至原子尺度得到精确设计、控制和制备，从而为氧化物中诱导新结构、新现象和新性能提供了广阔研究空间。此外，透射电子显微学技术也同时取得长足进步，其成功应用大大助力了科学家对材料界面原子电子和声子结构及其与性能关系的研究1-4。报告将介绍利用衬底外延应变调控铁电氧化物薄膜畴结 构、极化结构以及界面原子结构方面的研究工作，重点阐述应变诱导的极化拓扑结构研究进展，包括在PbTiO3 /SrTiO3多层膜中发现极化通量全闭合畴并制备出相应的大规模周期性阵列1,2；在PbTiO3 /SrTiO3超晶格中发现极化斯格明子晶格4、极化波阵列等研究进展5,6。其中，像差校正电子显微学及相关的图像处理方法对研究和发现上述极化拓扑结构的重要性将被强调，该研究方法在铁电氧化物结构性能关系研究中扮演了至关重要的作用。同时，也将试图分析近期关于铁电极化拓扑研究的进展和未来研究趋势。

[1] Y. L. Tang et al. Science 348, 547-551 (2015).

[2] S. Das#, Y. L. Tang#, et al. Nature 568, 368-372 (2019).

[4] F.-H. Gong#, Y.-L. Tang#, et al. Science Advances 7: eabg5503 (2021).