超润滑数组中的可开关晶体岛屙
材料科学
2024-09-12 v1 其他凝聚态物理
摘要
扩大场效应器性能是当前技术核心的不断增长芯片行业的关键挑战。对微型多铁电晶体管而言，希望实现高度理想的非易失响应，这可以通过电场控制原子运动而非典型的电子再分布来实现。最近，在由 Honeycomb 型 van der Waals（vdW）多态形态的紧密堆叠配置中，通过在两个相对极化域之间滑动狭窄边界错位，建立了这种场效应控制结构相变。然而，界面铁电响应依赖于相对较大亚微米尺度域之间的预存在边界条纹，这严重限制了实际应用。本文报道了嵌入超润滑vdW数组中的 nm尺度岛屙中单域多态形态的稳健开关。我们在薄层间距垫上刻蚀空洞，然后用平行功能薄片封装。位于垫上方和下方的非一致性薄片在每个空洞处下垂并相遇，形成无垢层变形的均匀晶体岛屙。通过成像这些多态形态的铁电响应，我们观察到边界条纹的可逆核化与消亡以及几何适应的滞回曲线。通过机械应力，我们准确定位边界条纹、修改垢层扭转角并核化中间极化域图案。通过精确设计这些超润滑多态阵列（SLAP）中岛屙的大小、形状、对称性和分布，我们设想能够实现诸多器件功能和 SlideTronics 应用，从超灵敏的原子尺度位移探测器到可调 coercive 切换场的非易失多铁电隧道晶体管，甚至弹性耦合的存储单元用于神经形态架构。
引用
@article{arxiv.2409.07225,
title = {Switchable Crystalline Islands in Super Lubricant Arrays},
author = {Youngki Yeo and Yoav Sharaby and Nirmal Roy and Noam Raab and Watanabe Kenji and Takashi Taniguchi and Moshe Ben Shalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07225},
year = {2024}
}