Nat. Commun.: 层状γ-InSe中的滑移铁电性

2023年1月3日，Nat. Commun.在线发表了华东师范大学越方禹教授课题组的研究论文，题目为《Sliding ferroelectricity in van der Waals layered γ-InSe semiconductor》。

二维(2D)范德华(vdW)层状铁电半导体是存储计算和铁电光伏或探测器的理想选择。得益于较弱的层间范德华力，通过层间转角/平移或掺杂控制结构是操纵二维范德华半导体基本性质的有效策略，这有助于新出现的滑移铁电性。在此研究中，作者报道了由钇掺杂(InSe:Y)引发的范德华层状γ-InSe半导体中非常规的面外和面内室温铁电现象。研究发现，厚度为~50 nm的InSe:Y薄片的有效压电常数为~7.5 pm/V，比先前报道的大一个数量级。实验中可以直观地看到增强的滑移可转换极化，这源于奇妙的微观结构修饰，包括堆垛断层的消除和由于层内压缩和连续的层间预滑移引起的微妙的菱形变形。此研究为二维范德华层状半导体的固有特性提供了新的结构操纵自由度，以扩展下一代纳米电子器件的铁电候选材料。

图1 InSe和InSe:Y的结构表征

图2 InSe和InSe:Y的光学特性

图3 InSe:Y的SHG和PFM

图4 InSe:Y的微观结构分析

【论文链接】

Sui, F., Jin, M., Zhang, Y. et al. Sliding ferroelectricity in van der Waals layered γ-InSe semiconductor. Nat. Commun.,2023, 14, 36. https://doi.org/10.1038/s41467-022-35490-0

【其他相关文献】

[1] Wu, M. & Li, J. Sliding ferroelectricity in 2D van der Waals materials: Related physics and future opportunities. Proc. Natl Acad. Sci. USA,2021, 118, e2115703118. https://doi.org/10.1073/pnas.2115703118

[2] Wu, M. Two-dimensional van der Waals ferroelectrics: scientific and technological opportunities. ACS Nano,2021, 15, 9229–9237. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c08483

电子科技大学刘富才团队Nat. Commun.: 二维铁电体中滑移诱导的多重极化态