室温二维铁电金属的观测
材料科学
2019-08-26 v1
摘要
维度降低的材料已被证明具有多种奇异性质和新型量子态，这些往往违背教科书常识1-5。铁电极化与金属性是有名的互斥性质，无法在块体固体中共存，因为金属中的净电场可被自由电子完全屏蔽6。由绝缘层覆盖的原子级薄金属层已在室温下显示出良好导电性7。此外，可利用穿透极化场诱导离子位移并在金属层中产生本征极化。本文中，我们证明可通过在铁电/单胞厚度金属超晶格中施加强极化场来人工合成铁电金属。以此方式，原子级薄导电层的对称性可被邻近的极性场打破并调控，从而形成二维(2D)铁电金属。所制备的 (SrRuO3)1/(BaTiO3)10 超晶格在原子级薄层中表现出铁电极化，并在室温下具有金属导电性。结合结构分析、电学测量与第一性原理电子结构计算的多方面研究揭示了 SrRuO3 单层中二维导电性与电极化共存。此类二维铁电金属为构筑具有异常共存性质（如铁电、铁磁与金属性）并可由外场调控的量子多重态提供了新途径8,9。
引用
@article{arxiv.1908.08726,
title = {Observation of a Room Temperature Two-dimensional Ferroelectric Metal},
author = {Mao Ye and Songbai Hu and Shanming Ke and Yuanmin Zhu and Yubo Zhang and Lin Xie and Yuan Zhang and Dongwen Zhang and Zhenlin Luo and Meng Gu and Jiaqing He and Peihong Zhang and Wenqing Zhang and Lang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08726},
year = {2019}
}