伦敦玛丽女王大学研究团队在《自然通讯》发表论文，宣布开发出具有高响应特性的新型铁电薄膜材料。这种铁电薄膜材料通过创新性的纳米结构设计，在微波频率下展现出约74%的可调谐范围，同时保持较高能效水平。

研究团队通过锡原子替代部分钛原子的方法，在钛酸钡晶体中形成特殊纳米团簇结构。伦敦玛丽女王大学讲师闫海雪博士表示："我们方法的关键在于在材料内部创建微小的纳米团簇——比人类头发细得多的原子小团簇。通过巧妙地用锡原子替换少量钛原子，我们扰乱了这种完美的秩序，形成微小的、不规则的原子团簇。"这种铁电薄膜材料结构优化提升了其电学性能。

该铁电薄膜材料在测试中表现出优异的可调谐特性。研究负责人杨昊教授指出："这项研究有望催生下一代更小、更快、更节能的无线和雷达设备。"这种铁电薄膜材料技术可应用于5G通信、雷达系统和医学成像等领域，为电子器件发展提供新的解决方案。

新型铁电薄膜材料的研发突破了传统材料在可调性与能效之间的平衡限制。研究人员表示，该制备方法还可拓展至传感器和量子器件等领域，推动多功能电子元件技术进步。

更多信息： Hanchi Ruan 等人，《工程化极性纳米团簇以增强铁电薄膜的微波可调谐性》，《自然通讯》 (2025)。期刊信息： 《自然通讯》