超低压机械运动开关介电极极化
材料科学
2025-03-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
通过机械力实现的介电极极化开关，能够在介电材料中存储应力信息，具有人机交互应用的潜力。目前主流的机械方法是利用大应变梯度的局部引起的弯电效应，但通常需要巨大的机械压力，严重限制了器件应用。本文报道了一种利用三接触效应，在跨{\alpha}-In2Se3 介电性记忆器中机械、可逆地开关介电极极化的方法。通过接触电荷和静电感应效应，三接触单元被用于灵敏检测机械力并产生电压脉冲，以触发{\alpha}-In2Se3 电阻开关。我们实现了在不同机械力下的多级电阻状态，从而演示了一个神经形态应力系统。显著的是，我们以纪录般的低机械压力约 10 kPa 甚至接触触摸即可实现{\alpha}-In2Se3 介电极极化的反转。我们的工作为创建机械-触觉式介电性存储器器件提供了一种根本且实用的策略。
引用
@article{arxiv.2503.19298,
title = {Ultralow-pressure mechanical-motion switching of ferroelectric polarization},
author = {Baoyu Wang and Xin He and Jianjun Luo and Yitong Chen and Zhixiang Zhang and Ding Wang and Shangui Lan and Peijian Wang and Xun Han and Yuda Zhao and Zheng Li and Huan Hu and Yang Xu and Zhengdong Luo and Weijin Hu and Bowen Zhu and Jian Sun and Yan Liu and Genquan Han and Xixiang Zhang and Bin Yu and Kai Chang and Fei Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19298},
year = {2025}
}