面外堆叠铁电性的量子几何起源

堆叠铁电性（SFE）已在广泛的范德瓦耳斯材料中被发现，并在光伏和高密度存储器件等应用中具有前景。我们表明，面外堆叠铁电极化的微观起源通常可理解为具有破缺子晶格对称性的有效 Su-Schrieffer-Heeger 模型描述所产生的非平凡 Berry 相的结果，从而阐明了在极非周期双层极限中极化的量子几何起源。我们的理论适用于已知的堆叠铁电体，例如 3R 和 T$_{\rm d}$ 相的双层过渡金属硫族化物，以及具有交错子晶格势的一般 AB 堆叠蜂窝状双层。我们基于量子几何视角的解释性且自洽的框架建立了超越对称性原理的面外 SFE 材料的定量理解。