美国内布拉斯加大学林肯分校许晓山、Alexei Gruverman与Evgeny Y. Tsymbal团队利用激光脉冲沉积技术制备了高质量HfO₂外延薄膜，观测到了与理论计算接近的铁电极化，揭示了薄膜结晶性和晶粒尺寸与铁电极化的正相关性，表征了薄膜中共存的正交相和菱形畸变，并探索了菱形畸变对铁电性能的影响，证明了在具有高结构有序度（结晶度）的HfO₂外延薄膜中可以实现稳定和增强的极化。在室温下，Y掺杂HfO₂(111)外延薄膜的面外极化值为50 μC cm^-2，估计本征极化(低温下)沿HfO₂ (001)的全值为64 μC cm^-2，与密度泛函理论计算结果一致。薄膜的晶体结构表征揭示了薄膜具有弱菱形畸变的Pca21正交晶相，强调了结构约束机制在稳定铁电相中的作用。结果表明，可以利用HfO₂基材料的固有铁电性，优化其在器件应用中的性能。该论文以“Intrinsic ferroelectricity in Y-doped HfO₂thin films”为题发表在国际知名期刊Nature Materials上。