清華大學物理系季帥華助理教授和陳曦教授團隊合作，在鐵電薄膜方面取得重要進展，相關成果《原子級厚度碲化錫薄膜面內鐵電性的發現》發表在2016年7月15日出版的《科學》雜志上。荷蘭格羅寧根大學Bart J. Kooi教授和 Beatriz Noheda教授對這項工作做了同期的評論和展望。
二維材料展現出非常豐富的對稱破缺量子現象。在單原胞二維極限厚度下，晶格、超導、磁性和電荷密度波等有序態都已經被發現，然而單原胞極限下的鐵電序還一直沒有被發現。鐵電體是破壞了空間反演對稱性的長程有序態，在臨界轉變溫度之下出現自發極化。通常鐵電薄膜的鐵電轉變溫度會隨著厚度的降低而降低，和襯底的相互作用甚至會導致鐵電性的消失，所以原子級厚度鐵電薄膜樣品的制備和的探測都存在較大的困難。
物理系博士生常凱等同學成功利用分子束外延技術制備出了高質量、原子級厚度的SnTe薄膜，并利用掃描隧道顯微鏡（STM）觀測到鐵電疇、極化電荷引起的能帶彎曲，以及STM針尖誘導的極化翻轉，證明了單原胞厚度的SnTe薄膜存在穩定的鐵電性。
實驗表明該二維鐵電體的臨界轉變溫度高達270 K，遠高于體材料的98 K，相變臨界指數β為0.33。他們還發現2～4個原胞厚度的SnTe 薄膜具有更高的臨界溫度，其鐵電性在室溫下仍然存在。分析表明，量子尺度效應引起的能隙增大、高質量薄膜中缺陷密度以及載流子濃度的降低，是鐵電增強的重要原因。同時，薄膜厚度的降低導致面內晶格增大在鐵電性增強上起到部分作用。具有面內極化方向的SnTe鐵電薄膜在電子器件方面有著潛在的廣泛應用前景。
