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弛豫铁电衬底相变过程中单层 $MoS_{2}$ 的电子密度调控

材料科学 2025-05-06 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

将过渡金属二硫族化物(TMDs)与铁电衬底集成是调控其电子和光学性质的一种有效策略。然而,利用弛豫铁电体实现这一目的的研究仍属空白。本文展示了单层 MoS2MoS_{2}Sr0.61Ba0.39Nb2O6Sr_{0.61}Ba_{0.39}Nb_{2}O_{6}(SBN)这一典型弛豫铁电衬底上的可逆光致发光(PL)和电荷密度调控。SBN 中弥散的相变使得 MoS2MoS_{2} 的电子性质能够在宽温度范围(3090degC30-90{\deg}C)内连续调谐。当衬底从铁电相转变为顺电相时,由于自发极化消失以及随之而来的 MoS2SBNMoS_{2}-SBN 界面电荷平衡变化,光致发光显著增强。此外,在加热和冷却循环中,电子密度调控表现出热滞现象。这些发现凸显了弛豫铁电体作为二维材料中电子掺杂和发光控制的可重构平台的潜力,为温度响应型光电子和纳米光子学应用开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.02454,
  title  = {Electron density modulation in monolayer $MoS_{2}$ along the phase transition of a relaxor ferroelectric substrate},
  author = {D. Hernández-Pinilla and D. Cachago and Y. A. Xia and G. López-Polín and M. O Ramírez and L. E. Bausá},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02454},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 5 figures