清华大学物理系季帅华助理教授和陈曦教授团队合作，在铁电薄膜方面取得重要进展，相关成果《原子级厚度碲化锡薄膜面内铁电性的发现》发表在2016年7月15日出版的《科学》杂志上。荷兰格罗宁根大学Bart J. Kooi教授和 Beatriz Noheda教授对这项工作做了同期的评论和展望。
二维材料展现出非常丰富的对称破缺量子现象。在单原胞二维极限厚度下，晶格、超导、磁性和电荷密度波等有序态都已经被发现，然而单原胞极限下的铁电序还一直没有被发现。铁电体是破坏了空间反演对称性的长程有序态，在临界转变温度之下出现自发极化。通常铁电薄膜的铁电转变温度会随着厚度的降低而降低，和衬底的相互作用甚至会导致铁电性的消失，所以原子级厚度铁电薄膜样品的制备和的探测都存在较大的困难。
物理系博士生常凯等同学成功利用分子束外延技术制备出了高质量、原子级厚度的SnTe薄膜，并利用扫描隧道显微镜（STM）观测到铁电畴、极化电荷引起的能带弯曲，以及STM针尖诱导的极化翻转，证明了单原胞厚度的SnTe薄膜存在稳定的铁电性。
实验表明该二维铁电体的临界转变温度高达270 K，远高于体材料的98 K，相变临界指数β为0.33。他们还发现2～4个原胞厚度的SnTe 薄膜具有更高的临界温度，其铁电性在室温下仍然存在。分析表明，量子尺度效应引起的能隙增大、高质量薄膜中缺陷密度以及载流子浓度的降低，是铁电增强的重要原因。同时，薄膜厚度的降低导致面内晶格增大在铁电性增强上起到部分作用。具有面内极化方向的SnTe铁电薄膜在电子器件方面有着潜在的广泛应用前景。
