未来网高校频道4月10日讯(记者 杨子健 通讯员 程珺）近日，西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体重点实验室马海蛟副教授在国际顶级物理期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters, PRL)上发表了“Non-Ohmic Variable-Range Hopping and Resistive Switching in SrTiO3 Domain Walls”（钛酸锶畴壁中的非欧姆可变程跃迁和忆阻行为）研究论文。马海蛟副教授为该论文第一作者和通讯作者，西安电子科技大学微电子学院为第一完成单位。PRL是美国物理学会旗舰期刊，是物理学领域最具影响力和高曝光度的综合性期刊，其论文接收标准主要为开创新方向，解决重要难题，发展新方法，并引发广泛兴趣。
钛酸锶是一种非常重要的功能氧化物材料，是物理、材料、介电等多个领域的研究热点。钛酸锶在室温下是立方结构，在低温下会发生相变成为四方结构，并形成铁弹性/铁电畴壁。研究发现，在绝缘的钛酸锶中自发形成的畴壁具有导电性和极化。此前马海蛟博士对钛酸锶畴壁进行了深入的研究，通过电学方法对其进行成像并通过外电场调控（PRL,）。本文研究主要针对学界长期以来对铁电/铁弹性畴壁特别是钛酸锶畴壁的导电机制是Shklovskii hopping或Mott hopping存在的争议问题，马海蛟副教授和英国詹姆斯·斯科特教授再次合作，从实验上揭示了钛酸锶畴壁导电机理为Shklovskii Variable-Range Hopping with a Coulomb gap。研究工作解决了该争议并为畴壁工程学、畴壁电子器件及畴壁忆阻器件研究奠定了基础（PRL,）。同时，研究发现在钛酸锶中存在[1-11]畴，证实了核磁共振NMR发现的钛酸锶在低温的三斜晶体结构。这些三斜畴来自于最大尺度20pm的在[111]方向上的Sr离子无序。这个发现对现存的低温钛酸锶超导机制是基于在105K发生的反铁电四方畸变的理论提出了挑战。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
