可调半金属中铁电极化的直接测量
介观与纳米尺度物理
2021-10-04 v1 材料科学
摘要
铁电性作为铁磁性的静电对应物，长期以来被认为与金属性不相容，因为巡游电荷会屏蔽电偶极矩与外电场。然而，近期测量在 WTe 双层与三层（一种破缺反演对称性的半金属性过渡金属硫族化物）的电导中展示了铁电翻转的特征。该系统一个尤其有前景的方面是通过外栅压可连续调控电子与空穴密度。这一自由度使得研究铁电性与自由载流子之间的相互作用这一此前未探索的 regime 成为可能。在此，我们在双栅极双层 WTe 介观器件中使用电容传感，直接测量金属态中的自发极化，并分别量化导带与价带中自由载流子对极化的影响。我们将结果与电子能带的低能模型比较，识别出同时贡献于输运与极化的层极化态。因此，双层 WTe 被证明是铁电金属的典型例子，也是探索自由载流子存在下的极化序、铁电转变与应用的理想平台。
引用
@article{arxiv.2012.05261,
title = {Direct measurement of ferroelectric polarization in a tunable semimetal},
author = {Sergio C. de la Barrera and Qingrui Cao and Yang Gao and Yuan Gao and Vineetha S. Bheemarasetty and Jiaqiang Yan and David G. Mandrus and Wenguang Zhu and Di Xiao and Benjamin M. Hunt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05261},
year = {2021}
}