最近，在基于MO2（M=Hf，Zr）的萤石薄膜中发现了稳健的无标度铁电性，这为下一代基于铁电体的纳米电子存储器提供了线索。用不同的掺杂剂掺杂了大量的MO2（M=Hf，Zr）基薄膜，在Si或氧化物衬底上以及在贵金属或金属氮化物电极上显示出铁电正交相，人们普遍认为，缺陷不仅对产生/增强铁电性，而且对疲劳和双极循环性能都起着重要作用，然而，在萤石铁电体的原子水平上，仍然没有明确的点来弥合点缺陷与铁电性之间的关系。萤石MO2（M=Hf，Zr）的声子带中的不稳定模式，导致c相转变为o相和t相。韩国Lee等研究学者提出o相的出现伴随着具有极低标度电偶极子的平坦极性声子带，这解释了与传统钙钛矿铁电体中的扩展偶极子相比，萤石MO2超薄膜中的无标度铁电性。来自华中科技大学集成电路学院的董文副教授和傅邱云教授通过分析掺杂La和仅掺杂VO的MO2，所有掺杂情况都显示出明显平坦的极性声子带。与纯声子带相比，它们显著增强了极性声子带的平坦性，表明掺杂的MO2中局域电偶极子的普及程度增加。此外，在非平坦的极性声子带中没有明显的极化声子带，这意味着对极化的主要贡献来自于平坦的极性声子带。具有显著平坦声子带的掺杂MO2中的准声子玻璃动力学可能表明薄膜中存在巨大的各向异性热整流效应，并启发高度集成电路的进一步设计。外延应变MO2的极性声子带的平坦度与掺杂La的相比没有明显变化，这表明点缺陷在萤石MO2的诱导/增强铁电性中起着更重要的作用。与纯o-MO2中具有尖锐零宽度畴壁的局域电偶极子不同，在掺杂情况下，点缺陷诱导的局部对称性破坏导致点缺陷上的连续极化变化，使得畴壁弥散化。与仅掺杂Vo的情况相比，La-Vo缺陷对诱导显著更高的局部晶格畸变，具有显著平坦的极性声子带和通常更高的能垒，这表明适度的局部晶格失真和Vo对于实现高性能铁电性至关重要。我们的研究结果将从根本上推动萤石铁电体中感应铁电性的不足。缺陷驱动的平坦极性声子带也可能启发从原子水平研究新的掺杂诱导铁电系统中的铁电起源，例如掺杂的AlN、GaN和ZnO。