通过二次谐波发生辨别滑动铁电性的方向
材料科学
2025-12-02 v1
摘要
作为新兴的铁电材料， ultrathin 二维(2D)滑动铁电体由于缺乏相匹配瓶颈，通常表现出显著的二次谐波发生(SHG)响应。尽管通过SHG表征可以精确检测到滑动铁电体的结构极性，但鉴别基于SHG响应的滑动铁电性方向仍鲜有实现，因为上下极化状态的SHG强度据称相同。本文结合计算模拟和实验表征，展示了在2D SnP₂S₆ (SnP₂Se₆)这种新型滑动铁电材料中，能够通过SHG响应轻松辨别滑动铁电性的方向。具体而言，由于FE-SnP₂S₆ (SnP₂Se₆)中独特的对称运算， \chi_{xxx} 和 \chi_{yyy} SHG 介数系数之间的交叉点符号相反，导致滑动铁电性开关时，SHG极化方向发生有效旋转。进一步通过对单一铁电域结构形式下SnP₂S₆晶体的实验表征，验证了SHG极化方向对滑动铁电性方向的显著依赖性。这项工作为基于SHG非线性光学响应对2D滑动铁电体的原位检测铁电性方向开辟了途径，同时也为新的“滑移子晶体”应用 demonstrate 可控的光学非线性特性。
引用
@article{arxiv.2512.01635,
title = {Distinguish the Orientation of Sliding Ferroelectricity by Second-Harmonic Generation},
author = {Fengfeng Ye and Qiankun Li and Zhuocheng Lu and Xinfeng Chen and Yang Li and Hua Wang and Lu You and Gaoyang Gou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01635},
year = {2025}
}