清華新聞網4月18日電 鐵電材料憑借其可随外場翻轉的自發極化，在新型電子信息器件、能量存儲與轉換以及催化等領域展現出廣泛的應用前景。與受限于晶格對稱性排列的傳統鐵電疇不同，近年來鐵電體中極性拓撲疇的發現為鐵電物理和應用的發展注入了新的活力。得益于局部晶格對稱性破缺和拓撲保護特性，極性拓撲疇為鐵電體帶來了諸多新奇的功能特性，包括阻變特性、負電容及光學手性等，成為鐵電領域的新寵。

鑒于極性拓撲材料豐富的物理現象和應用潛力，結合團隊在該領域的研究成果，beat365馬靜副教授、沈洋教授、南策文院士團隊與合作者系統梳理了鐵電材料中極性拓撲研究的理論體系與發展脈絡，提出了極性拓撲結構的設計準則，涵蓋了該領域在拓展拓撲材料體系、發展多場調控策略實現極性拓撲操控、探索新奇物理效應等方面取得的重要突破，深入剖析了當前研究面臨的關鍵挑戰和突出問題，從基礎科學探索與工程技術應用雙重維度展望了極性拓撲材料的發展前景，指出其在新型功能材料設計與先進器件開發中的戰略地位，以期為推動該領域研究向實用化方向發展提供有益參考。

極性拓撲材料和器件研究總結

相關研究成果以“極性拓撲材料與器件：前景與挑戰”（Polar topological materials and devices: Prospects and challenges）為題，于4月13日在線發表于《材料科學進展》（Progress in Materials Science）。

beat3652020級博士生韓浩傑為論文第一作者，馬靜副教授為論文通訊作者。論文重要合作者包括beat365南策文院士、沈洋教授，昆明理工大學馬吉教授，北京理工大學黃厚兵教授、王靜副研究員，beat3652021級博士生徐而翔、徐棕棋。研究得到國家自然科學基金項目的支持。

論文鍊接：

https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101489