电场会引领半导体的高能效发展吗？

　　在材料科学领域，极化和极性现象通常与绝缘体联系在一起。然而，设想一下，这些特性可以在金属中产生，可能会减轻半导体造成的功率损失，并延长集成到电子设备中的电池的寿命。

　　最近，韩国研究人员的合作取得了突破性进展，他们发现了一种诱导和控制金属内部极化和极性状态的方法。他们的研究发表在2024年1月17日的《自然物理学》杂志上。

　　金属中的自由电子表现出不受限制的运动，这使得很难在特定的方向上排列它们以诱导极化或极性状态。此外，金属晶体两端的对称结构历来对诱导这些电效应提出了挑战。

　　研究小组利用柔性电场来实现金属内部的极化和极性状态。当物体表面发生不均匀变形时，这种类型的场就会产生，通过微妙地改变金属的晶格结构，可以操纵电荷的运动和电特性。

　　研究小组对在电子元件和半导体领域广泛使用的钌酸锶(SrRuO3)施加外部压力，产生了一个柔性电场。这种金属氧化物具有异质外延的特点，即不同形状的锶和氧化钌晶体向同一方向生长，具有中心对称结构。

　　柔性电场改变了钌酸锶内部的电子相互作用和晶格结构，导致金属内部成功诱导极化，导致其电学和机械性能的转变，并打破了先前的中心对称结构。通过使用柔性电极化和铁磁性金属的控制，研究小组成功地解开了围绕金属物质中极化和极性实现的谜团。

　　该研究的首席研究员、浦项理工大学物理系教授Daesu Lee表示:“我们是第一个验证金属物质中极性状态普遍存在的研究人员。我希望这项研究的发现将有助于在半导体和电气领域制造高效设备。”