范德瓦耳斯材料中的垂直铁电性：模型与器件
材料科学
2023-07-24 v1 其他凝聚态物理
摘要
铁电性在功能电子学中有广泛应用，对下一代信息存储技术的发展极为重要，但由于其特殊的对称性要求而难以实现。本快报基于范德瓦耳斯堆叠，提出一种实现铁电器件的通用模型，其中一层可自由移动的中心层被封装于两层固定且对称堆叠的层之间。在该模型中，铁电相变可在具有相反极化的两个等价且偏心的基态堆叠态之间实现。借助第一性原理计算，以 h-BN/h-BN/h-BN 与 h-BN/石墨烯/h-BN 作为可行模型，我们仔细评估了铁电性的大小。相应的极化分别估计为 1.83 与 1.35 pC/m，与滑动铁电性相当。此种新型三层垂直铁电模型可由任意范德瓦耳斯半导体材料构建，且通常具有低切换势垒。有望从庞大的候选集中发现具有显著极化的优化材料组合，用于未来信息存储。
引用
@article{arxiv.2307.11267,
title = {Vertical Ferroelectricity in Van der Waals Materials: Models and Devices},
author = {Yuwen Zhang and Chunfeng Cui and Chaoyu He and Tao Ouyang and Jin Li and Mingxing Chen and Chao Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11267},
year = {2023}
}
备注
5 pages;4 figures