范德瓦耳斯铁电体 CuInP2S6 中厚度依赖的面内极化与结构相变
材料科学
2020-01-07 v1
摘要
范德瓦耳斯（vdW）层状材料的层间键合比层内键合弱得多，因此沿堆叠方向的剥离可实现具有新兴新颖物理性质和功能的单层或少数层 vdW 材料。vdW 材料中的铁电性因其在高密度存储器件中的潜在应用而近期重获关注。随着厚度变薄，表面能、退极化场与界面化学键之间的竞争可能引起铁电性与晶体结构的改变，对此的研究有限。本工作中，结合压电响应力显微镜扫描与接触共振成像，我们报道了 vdW 铁电体 CuInP2S6（CIPS）单晶中本征面内极化的存在，而在 90–100 nm 之间的临界厚度以下，面内极化消失。杨氏模量也在该临界厚度处表现出突发的刚度增加。基于密度泛函理论计算，我们将这些行为归因于从单斜到三方结构的结构相变，并进一步由透射电子显微镜技术证实。综上，这些发现证明了结构相变对增强 vdW 铁电体丰富功能性与广泛实用性的基础重要性。
引用
@article{arxiv.1911.08639,
title = {Thickness-dependent in-plane polarization and structural phase transition in van der Waals Ferroelectric CuInP2S6},
author = {Jianming Deng and Yanyu Liu and Mingqiang Li and Sheng Xu and Yingzhuo Lun and Peng Lv and Tianlong Xia and Peng Gao and Xueyun Wang and Jiawang Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.08639},
year = {2020}
}