纯多层石墨烯中的非典型滑移与莫尔铁电性
介观与纳米尺度物理
2023-08-31 v1
摘要
大多数非铁电二维材料可通过非等价同质双层堆叠赋予所谓的滑移铁电性，这不适用于像纯双层石墨烯这样在任何滑移矢量下均具有反演对称性的单元素体系。本文中，我们给出第一性原理证据：层数N>3的多层石墨烯均可具有铁电性，其中极化态的极化源于跨层而非邻层堆叠构型中的对称性破缺，并可通过层间滑移进行电切换。非极化态也可通过滑移电驱动为极化态，所有态能量近乎简并，且在更多层中会出现具有不同极化的更多样态。与先前报道的扭转双层中具相反极化方向的铁电莫尔畴不同，某些多层石墨烯体系（如扭转单层-三层石墨烯）中的莫雷图案具有非零净极化，其同方向畴由非极化区域分隔，并可在层间滑移下电反转。两种极化态的 distinct 莫尔能带应有助于在切换过程中对此种滑移莫尔铁电性进行电学探测。
引用
@article{arxiv.2305.07286,
title = {Atypical sliding and Moire ferroelectricity in pure multilayer graphene},
author = {Liu Yang and Shiping Ding and Jinhua Gao and Menghao Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07286},
year = {2023}
}