基于极性金属异质结 SnSe/WTe$_2$ 的电流诱导极化态调控
介观与纳米尺度物理
2022-12-16 v1
摘要
极性金属的概念为铁电体的电流诱导极化调控提供了新思路。我们制备了 SnSe/WTe 异质结，以实验研究两种具有不同极化方向的铁电范德瓦耳斯材料之间的电荷输运。WTe 是具有面外铁电极化的极性金属，而 SnSe 铁电半导体极化在面内，因此可预期 SnSe/WTe 界面处存在复杂的极化结构。我们研究 曲线，其在某些阈值偏压 处表现出向零 微分电导的尖锐对称下降，且相对于偏压符号近乎对称。虽然栅电场过小而不足以明显影响载流子浓度，但正、负阈值位置对栅电压敏感。此外，SnSe/WTe 异质结在偏压电压突变为即便低于阈值时，也表现出向低导电 态的重入转变。单块 SnSe 或 WTe 薄片均无法观察到此行为，因此我们将其解释为 SnSe/WTe 界面耦合的结果。在此情形下，SnSe/WTe 界面处某一阈值电场即足以驱动重叠区内初始 SnSe 面内极化发生 90 改变。极化失配导致显著的界面电阻贡献，类似于载流子在畴壁上的散射。因而，我们展示了通过 SnSe/WTe 界面的电子输运来实现极化态调控。
引用
@article{arxiv.2204.01447,
title = {Current-induced control of the polarization state in a polar metal based heterostructure SnSe/WTe$_2$},
author = {N. N. Orlova and A. V. Timonina and N. N. Kolesnikov and E. V. Deviatov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01447},
year = {2022}
}