近日，团队在《Nature Communications》发表了题为“Unidirectional electric field enables reversible ferroelectric domain engineering”的研究论文，在二维范德华铁电材料CuInP₂S₆中，利用单向电场实现了铁电畴的可逆操控，突破了传统理论和技术需借助双极电场（±V）的限制。论文链接： https://doi.org/10.1038/s41467-025-63049-2。

研究现状与难点：

铁电材料因其可切换的自发极化特性，在信息存储、传感器和低功耗电子器件等领域具有广泛应用前景。传统铁电材料的铁电反转通常依赖于双极电场（±V），这一限制难以满足多态存储、负电容晶体管等新兴应用的需求，制约了其在低功耗存储和神经形态计算中的应用。因此，突破传统的双极电场的限制，实现单向电场下可逆的铁电畴操控，具有重要科学价值。

主要发现与创新：

本研究报道在二维范德华铁电材料CuInP₂S₆中，通过单向电场实现了铁电畴的可逆操控。研究团队创新采用绝缘基底与探针施加电压的“开路”设计，不仅有效规避了该材料在电场作用下的易损伤难题，更为实现大面积铁电畴操控奠定了技术基础。在此基础上，进一步通过单向电场证明了铁电畴的交替翻转、铁电畴的“形状记忆”效应、以及铁电畴网格图案的可编程写入能力。该研究深化了对“铁电-离子迁移耦合”机制的理解，为理解多极化态、负电容等现象提供了实验依据，有望为低功耗存储器、神经形态计算器件等新兴技术研发开辟新路径。