具有铁电 AA 层堆叠的 IV 族单硫族化合物中的巨压电效应
材料科学
2025-06-06 v1 计算物理
摘要
IV族单硫族化合物（MXs，其中 M = Ge、Sn，X = S、Se）的压电性因其与其他二维材料相比具有显著更高的压电系数而备受关注。然而，随着层数的增加，由于反铁电堆叠顺序，其压电性迅速消失，严重限制了其实际应用。使用第一性原理计算，我们研究了具有铁电 AA 堆叠构型的 MXs 的压电性，该构型最近已在实验中得到稳定。我们发现 AA 堆叠的 MXs 具有铁电基态，在其他堆叠构型中晶格常数最小，从而产生巨大的压电系数，这是首次证明压电系数可随层数增加而增加的策略。这可归因于沿扶手椅方向的晶格常数与压电系数之间的强负相关性，以及铁电 AA 堆叠构型中稳定的自发压缩应变。
引用
@article{arxiv.2402.04387,
title = {Giant piezoelectricity in group IV monochalcogenides with ferroelectric AA layer stacking},
author = {Seungjun Lee and Hyeong-Ryul Kim and Wei Jiang and Young-Kyun Kwon and Tony Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04387},
year = {2025}
}
备注
16 pages and 5 figures for main manuscript. 9pages and 3 figures for SI