通过静电掺杂在 PbTe 单层中实现二维金属铁电性
材料科学
2020-03-24 v1
摘要
以铁电畸变与金属性同时共存为特征的极性金属已引起巨大关注。在低维下开发此类材料仍然具有挑战性，因为导电电子与维度降低均被认为会抑制铁电性。在此，基于第一性原理计算，我们报道了在静电掺杂的二维 (2D) 金属材料中发现铁电行为，尽管该铁电性在原子尺度上非常规。我们揭示 PbTe 单层是本质铁电体，具有源于其非中心对称屈曲结构的显著面外电极化。铁电畸变可在铁电单层载流子掺杂下得以保持，从而使掺杂 PbTe 单层充当二维极性金属。从参数化能量空间提取的有效哈密顿量表明，弹性-极化模相互作用对于掺杂体系中稳健极性不稳定性的存在至关重要。该掺杂策略的应用不限于本晶体，而是普遍适用于其他二维铁电体以带来迷人的金属铁电性质。我们的发现从而改变了二维材料中的传统认知，并将促进低维多功能材料的发展。
引用
@article{arxiv.2003.09538,
title = {Two-dimensional metallic ferroelectricity in PbTe monolayer by electrostatic doping},
author = {Tao Xu and Jingtong Zhang and Yuquan Zhu and Jie Wang and Takahiro Shimada and Takayuki Kitamura and Tong-Yi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09538},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 4 figures,