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$\beta$-ZrI$_{2}$中层间滑移调控垂直铁电性与畴壁

材料科学 2021-10-29 v2 其他凝聚态物理

摘要

垂直铁电性——即由面内离子位移产生净偶极矩——自过渡金属硫族化物中被发现以来备受关注。基于第一性原理计算,我们报道了在层状半导体 β\beta-ZrI2_{2}(极性半金属 MoTe2_{2} 和 WTe2_{2} 的姊妹材料)中,通过层间滑移产生稳健垂直铁电性的证据。ZrI2_{2} 中铁电性的微观起源归因于三层内电子电荷的不对称移动,揭示了刚性滑移位移与电荷重分布之间直至超薄厚度的微妙相互作用。我们进一步研究了多种铁电畴边界,并预测了一种具有准二维电子气和高内建电场的稳定带电畴壁,其可提升多功能器件中的电子迁移率与机电响应。ZrI2_{2} 的半导体特性与较小开关势垒为新型铁电应用带来前景,我们的结果为滑移铁电性的进一步发展提供了重要见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.05773,
  title  = {Tunable vertical ferroelectricity and domain walls by interlayer sliding in $\beta$-ZrI$_{2}$},
  author = {Xiaonan Ma and Chang Liu and Wei Ren and Sergey A. Nikolaev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05773},
  year   = {2021}
}