《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版中国科学院长春光学精密机械与物理研究所孙晓娟和黎大兵团队成果，文章题为“Tunable piezoelectric and ferroelectric responses of Al1-xScxN: The role of atomic arrangement”，于2023年第66卷第7期刊出。具有CMOS工艺兼容特性的Al1-xScxN材料在压电、铁电器件领域有广阔应用前景，但是目前人们对Al1-xScxN材料的微观原子结构认识有限，大多仍基于纤锌矿、岩盐矿结构。本文从全局结构搜索的角度，在理论上揭示了Al1-xScxN材料结构随组分的变化关系，根据密度泛函微扰理论以及现代极化理论，揭示其极化性质与原子结构的对应关系。
创新要点： 首次预测了具有相分离特征的Al1-xScxN稳定合金结构，其中AlN和ScN形成了不同对称性的分离区域。对于压电响应而言，发现纤锌矿结构的Al1-xScxN有着大的正压电系数，而相分离结构Al1-xScxN具有反常的负压电系数。对于铁电响应而言，发现Al1-xScxN材料具有2种极化翻转路径，Berry Phase理论计算表明，这两种路径的极化率改变方式有本质区别；根据此发现一种具有相分离结构类型的Al0.25Sc0.75N具有较低的极化翻转势垒，可以作为一种新型铁电材料。 原文信息： H. Zang, Z. Shi, M. Liu, Y. Jia, K. Jiang, J. Ben, Y. Chen, S. Lv, X. Sun, and D. Li, Tunable piezoelectric and ferroelectric responses of Al1−xScxN: The role of atomic arrangement, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 66, 277711 (2023), https://doi.org/10.1007/s11433-023-2102-8 | 
