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Van der Waals异质结构中异常可调电容

介观与纳米尺度物理 2025-07-02 v2 材料科学

摘要

非极性石墨烯/六氟磷酸铝(hBN)异质结构中出现的铁电性因其迷人特性和前景的高频电化学开关而引起了广泛关注。然而,其背后的机制仍在争论中。本文中,我们观察到在与相邻hBN对齐的扭曲双层石墨烯(TDBLG)中观察到两种类型的滞后现象——由异常屏蔽引起的顶部栅极滞后,以及由异常可调电容引起的后栅极滞后。为了探讨莫尔势在异常滞后中所扮演的角色,我们研究了一个无莫尔势的石墨烯异质结构作为对照实验。意外地,我们在该对照器件中观察到完全相同的现象。我们的发现表明,石墨烯/hBN异质结构中异常铁电性可能源自介质材料hBN,呼吁对hBN进行进一步的结构调查。观察到可调电容为理解石墨烯/hBN异质结构中铁电性的谜团提供了更多见解,并且应使基于可调电容的新型存储器设计(如基于可调电容的存储器)成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.03976,
  title  = {Anomalous Gate-tunable Capacitance in Van der Waals Heterostructures},
  author = {Linshang Chen and Haoran Long and Heng Wu and Rui Mei and Zhengyu Su and Mengjie Feng and Jiang-Bin Wu and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Xuewei Cao and Zhongming Wei and Ping-Heng Tan and Yanmeng Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03976},
  year   = {2025}
}