能垒消失术：莫尔扭转让氧化铪铁电“超润滑”

背景：范德华层状材料中，层间扭转可诱导超导等奇异量子态，但在化学键结合力更强的刚性氧化物中，莫尔工程能否解锁未知的铁电性质，是前沿挑战。传统氧化铪基铁电体长期受困于高矫顽场和巨大的翻转能垒，阻碍了超低功耗器件的实现。研究目的：上海大学和东京大学的研究团队结合第一性原理计算与机器学习力场，系统研究双层HfO2在层间滑移与莫尔扭转下的铁电转变机制，探索实现低能垒铁电翻转的可能性。结论：研究发现，通过莫尔扭转工程可以诱导独特的极化纹理，实现“超润滑”铁电翻转。当扭转角为46.83°时，铁电翻转机制转变为近乎无能垒的平滑纹理演化，翻转能垒低至0.03 meV/f.u.。这一发现为克服铪基铁电材料的高矫顽场问题、实现超低能耗铁电开关提供了新的材料设计思路。