源自 MoSi$_2$N$_4$ 的具有大压电性的单层极性金属
材料科学
2023-06-13 v2
摘要
二维极性金属的发展往往受限于电极性与金属性之间以及维度缩减所带来的不相容性。在此，我们通过以 Z（P/As）替代 N 打破面外（OOP）结构对称性，报道了 MoSiN 家族的极性金属性 Janus 单层。尽管 MoSiX（X=N/P/As）为半导体性质，四种 Janus MoSiNZ 单层由于导电电子与电极性之间弱耦合而被发现为极性金属。金属性源于 Z 替代引起的 Mo-d 轨道中占据电子离域化。由非中心对称 Janus 结构导致的非对称 OOP 电荷分布决定了约 10203 pC/m 的 OOP 电极化。相应的 OOP 压电性进一步被揭示为压电应变系数高达 39153 pC/m，压电应力系数高达 0.100.31 pm/V。该结果证明了 Janus MoSiNZ 单层中的极性金属性与高 OOP 压电性，并为发掘源自 MoSiN 家族单层中罕见共存性质开辟了新视野。
引用
@article{arxiv.2304.04209,
title = {Monolayer polar metals with large piezoelectricity derived from MoSi$_2$N$_4$},
author = {Yan Yin and Qihua Gong and Min Yi and Wanlin Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.04209},
year = {2023}
}