江安全教授所領導的研究小組和韓國首爾大學Hwang教授的研究小組合作,通過鐵電和高k薄膜材料的集成,發現當外加電場和鐵電電疇取向相反時👨🏻🎓,電介質材料中能夠施加的瞬間電場可強達~12MV/cm🤷♂️,且電介質材料沒有被擊穿,電介質材料的量子隧穿電流隨電場急遽增大💆🏼♀️,當電場變化15%時🔯,電流可變化4-5個數量級;當外加電場和鐵電電疇取向一致時🧑🏻🦽➡️,以上量子隧穿電流現象消失。
這種量子開關現象不僅可以運用在鐵電薄膜存儲器中鎖定所存儲的邏輯信息,大大地延長了存儲器件的讀寫次數和信息保持時間👩🦲,同時也開創了鐵電和高k薄膜材料漏電通道相互堵塞的電學測量方法,為強電場下的電介質物理的研究提供了一個非常有效的測試平臺。在國際上,漏電薄膜電位移的測量技術目前仍具有極大的挑戰性♾。漏電通道相互堵塞的電學測量方法使得鐵電漏電薄膜或電介質漏電薄膜的電位移表征成為了可能,為低維電學薄膜的尺寸效應和量子行為的研究提供了一種重要途徑🉑👨🏻🦼。以上研究結果發表在Adv. Mater.21,1-6(2009)上(目前為網絡版)📭。