近日，云南大学胡万彪团队在铁电拓扑畴研究方面取得重要进展，发现并构筑了一类新型铁电拓扑畴结构——不对称非闭合通量畴。

铁电材料中的涡旋畴、通量畴等偶极拓扑结构，通常需依赖外延应变与界面耦合等边界条件，在单晶或超晶格薄膜中才能实现。而在更具工程应用价值的多晶/陶瓷体系中，由于晶粒取向无序及长程结构弛豫受限，拓扑畴结构长期难以稳定形成，成为制约多晶铁电性能调控的关键瓶颈。

针对这一难题，团队创新提出晶格缺陷工程新路径，通过氮离子注入在多晶薄膜中引入可控缺陷，替代传统外延应变调控方式，首次在多晶体系中实现不对称非闭合通量拓扑结构。研究表明，缺陷诱导的反相边界可产生显著局域应变梯度，驱动极化矢量连续旋转并发生面外重定向，从而产生净极化增强效应，突破传统通量闭合畴“相互抵消”的局限。团队通过像差校正扫描透射电子显微镜原子级成像、原子尺度应变统计与极化矢量映射，建立了“缺陷—应变—拓扑—极化性能”的定量构效关系，并观测到显著增强的铁电极化。

该研究为多晶铁电体系的拓扑结构构筑与极化增强提供了新思路，有望为多功能器件设计及相关基础研究提供新的材料与机制支撑。（云南日报 记者陈怡希）