目前普遍用于外延薄膜生長的物理氣相沉積技術(shù)在復(fù)雜氧化物外延薄膜制備工藝，存在工藝探索周期長、生長窗口窄、參數(shù)穩(wěn)定性低等困難。為此，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院李江宇教授課題組，發(fā)展了適用于(1-x)BiTi(1-y)/2FeyMg(1-y)/2O3-(x)CaTiO3(BTFM-CTO)體系室溫多鐵固溶體的溶液法大面積外延薄膜制備工藝。該工作充分體現(xiàn)了溶膠凝膠法簡單快速、成本低廉、成分調(diào)控均勻靈活等特點(diǎn)，在復(fù)雜氧化物外延薄膜研究及應(yīng)用方面展現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)，并易于與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，助力提升新型復(fù)雜氧化物材料器件化的發(fā)展速度。

研究者通過掃描透射電鏡(STEM)、壓電力顯微鏡(PFM)、二次諧波發(fā)射(SHG)等測(cè)試手段，從不同的空間尺度表征了BTFM-CTO室溫下的強(qiáng)自發(fā)鐵電極化；結(jié)合X射線磁圓二色譜(XMCD)、極化中子反射(PNR)、超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)多種磁性測(cè)試方法，充分證明了其室溫弱鐵磁性質(zhì)；并通過VFM-PFM觀察到BTFM-CTO外延薄膜在外加磁場變化下的面內(nèi)極化翻轉(zhuǎn)。BTFM-CTO固溶體在準(zhǔn)同型相界附近的強(qiáng)鐵電極化和室溫弱鐵磁性以及新穎的磁電耦合現(xiàn)象，為室溫多鐵材料的研究引入了新的方向和目標(biāo)。