少层材料的本征拓扑铁电体与极性金属
材料科学
2023-09-27 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
铁电性可存在于本征相中，这是由占据不等价 Wyckoff 位置的原子之间的电荷转移所致。我们研究了具有屈曲蜂窝晶格的二维本征材料中铁电性的出现。通过堆垛工程设计了多种承载铁电性的多双层结构。理论上预测了由 IV 族和 V 族元素形成的铁电材料候选者。超薄 Bi 薄膜展现出依赖于层堆垛的铁电性、拓扑性与金属性的物理性质。发现具有极性堆垛顺序的双双层 Bi 薄膜是一种本征拓扑铁电材料。具有极性结构的三和四双层 Bi 薄膜则是具有拓扑非平庸边缘态的类铁电本征极性金属。对于 Ge 和 Sn，预测了平庸的本征极性金属。我们的工作揭示了通过堆垛工程设计二维本征拓扑铁电体与极性金属的可能性。
引用
@article{arxiv.2309.14609,
title = {Elemental topological ferroelectrics and polar metals of few-layer materials},
author = {Hu Zhang and Lulu Zhao and RuiFeng Zhang and Chendong Jin and Ruqian Lian and Peng-Lai Gong and RuiNing Wang and JiangLong Wang and Xing-Qiang Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14609},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 6 figures