近日，哈尔滨工业大学（深圳）何枫、陈祖煌团队合作，在国际期刊《Applied Physics Letters》发表最新研究成果“Reduced sound velocity in PbZrO₃thin film during antiferroelectric to ferroelectric transition revealed by picosecond acoustics”（皮秒声学揭示PbZrO₃薄膜反铁电向铁电转变过程中声速的降低）。该成果成功入选《Applied Physics Letters》2025年Rising Stars Collection，这是该期刊为表彰全球早期职业首席研究员的杰出工作而设立的年度特辑，2025年全球仅有30篇论文入选。

研究团队利用皮秒声学技术，对高质量PbZrO₃外延薄膜（厚度约110 nm）中的声速进行了精确测量，确定了其声速为5879 ± 11 m/s。更为重要的是，通过原位测量，团队首次在实验上揭示了在室温下约364 kV/cm的外加电场作用下，PbZrO₃薄膜在反铁电—铁电（AFE-FE）相变过程中声速降低约6%；当电场增强至约545 kV/cm时，这一降低幅度可达约12%。此外，研究还发现电场诱导的铁电相是亚稳态的，在室温条件下恢复时间长达数十小时，表明该电场诱导状态具有显著的记忆效应。

该研究利用皮秒声学这一非侵入性超快探测技术，首次在实验上定量揭示了反铁电—铁电相变过程中的声速演化规律。这一发现为理解反铁电材料中晶格动力学的超快行为提供了新的视角，同时也表明PbZrO₃薄膜在声波操控等应用中具有重要潜力。

图(a)三层PZO/SRO/STO样品的示意图以及在400nm泵浦激光作用下SRO层中产生的应变脉冲传播示意图，(b)PZO样品的声速随施加电压的变化图。