高温分子铁电体通向应用的关键环节,就是制备极化方向高度可控的薄膜。在众多的铁电材料中,分子铁电体由于其制备简单、无毒、低耗能等优点得到了极高的重视。除此之外,分子铁电体优异的成膜特性更赋予了它巨大的应用潜力。自1927年发现第一个低温分子铁电体罗息盐以来,人们从未成功制备出在低电场下易发生极化反转的高温定向分子铁电体薄膜。
东南大学化学化工学院博士生廖伟强和李鹏飞在张毅等老师的指导下,成功制备出分子铁电薄膜并利用纳米印模技术在其表面写出纳米级别的东南大学校徽(见图),其中最小的特征尺寸已经小于10纳米。这是世界上第一个分子铁电薄膜具有如此优异的极化可控性与惊人的空间分辨率。由此为起点,利用铁电刻印技术(ferroelectric lithography),可以实现高精度的电场诱导自组装(electricfield-induced self-assembly),从而将铁电体的应用范围向生物、医学、微电子、超微加工等方面大大拓展。牛津仪器AR原子力显微镜部门姚检军工程师对这项研究提供了重要帮助,国家自然科学基金委也给予了大力资助。(熊仁根 毕建新)