(純計(jì)算)南京郵電大學(xué)顏曉紅/郭艷東團(tuán)隊(duì)Appl. Phys. Lett.: kagome-B2X3雙層中的滑移鐵電性
(純計(jì)算)南京郵電大學(xué)顏曉紅/郭艷東團(tuán)隊(duì)Appl. Phys. Lett.: kagome-B2X3雙層中的滑移鐵電性
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從體相到二維體系， 在結(jié)構(gòu)上減小尺寸時(shí) ，保持鐵電性是至關(guān)重要的。研究發(fā)現(xiàn)，在這一過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的現(xiàn)象和效應(yīng)，如尺寸效應(yīng)、量子隧穿、表面效應(yīng)和束縛電荷等。當(dāng)材料厚度減小時(shí)，它們通常會(huì)引起去極化，導(dǎo)致極化強(qiáng)度降低。
在二維體系中，存在一個(gè)新興的滑移鐵電領(lǐng)域，其中通過在非中心對(duì)稱范德華層狀結(jié)構(gòu)中交替堆垛順序來實(shí)現(xiàn)面外極化的產(chǎn)生和反轉(zhuǎn)。先前的研究表明，即使是非鐵電層狀體系也可以通過改變堆垛層的順序來實(shí)現(xiàn)滑移鐵電性。這大大拓寬了滑移鐵電潛在結(jié)構(gòu)的范圍。
在此研究中，利用第一性原理計(jì)算，作者證明了范德華硼硫族化物 k agome - B 2 X 3 （ X = S、Se、Te） 雙 層中存在 滑移鐵電性。 滑移鐵電性是 由于 層間滑移破壞了反演對(duì)稱性 而產(chǎn)生的 。此外， 對(duì)于kagome晶格雙層，在一個(gè)晶胞中存在多個(gè)穩(wěn)定態(tài) 。研究發(fā)現(xiàn)帶隙隨滑移距離而變化。 通過選擇特定的路徑，層間滑移不僅可以反轉(zhuǎn)面外極化，還可以反轉(zhuǎn)面內(nèi)極化 。通過滑移同時(shí)反轉(zhuǎn)面內(nèi)和面外極化對(duì)于各種器件中的應(yīng)用是有用的。 在所有三種構(gòu)型（X?=?S、Se、Te）中都發(fā)現(xiàn)了這些行為 ，這表明它們是此類體系的本征特征，并可能對(duì)未來器件的開發(fā)有所啟發(fā)。
圖5 雙層kagome- B 2 Se 3 的面內(nèi)、面外極化隨滑移距離 ( d x , d y ) 的變化
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