物质学院薛加民组揭示转角二维铁电的新奇性质

发布时间2022-11-25文章来源 物质科学与技术学院作者责任编辑刘玥

近日,上海科技大学物质科学与技术学院薛加民课题组揭示了转角六方氮化硼层间铁电性新奇电学性质二维铁电性的加深理解有重要帮助。该成果发表那还好于国际学术期刊Advanced Materials

铁电材料具▽有自发的电极化,在外加电场调控下具有铁力道怎么会如此电回滞应用非易失性的铁电存储器等电子器件。近期研究发现,通过转角堆垛两个非铁电性的单层氮化硼,可以在层间构建出思维稳定的二维铁电性。薛加民团队率先将转角氮化硼作为铁电隧穿结,利用原子力显微镜在纳米尺度下对该体系的电子学性质进行了研究(图一),揭示而后就再也没有看他一眼了其中的非常规铁电性,包括高度空间依赖他性的铁电滞回以及隧穿电阻与极化方向之间的反常关系。


图一:探针通过转角氮化硼产生但是由于距离比较近隧穿电流的示意图。

 

研究人员№发现,转角氮化硼中的铁电回滞具有高度空间依赖性(图二)。在高阻态畴上的电流电压曲线中,回滞窗口完全出现在正偏压区(图二b),呈现一种非传统的易失性。随着探测的位置靠近畴壁,回滞窗口逐渐靠近零偏压(图二c)。当探测点脑海里闪过这个场景在畴壁上时,研究人员得到了和传统铁电材料类似的非易失性(图二d)。当远离畴壁而进入到低阻态畴之后,回滞窗口又完全移到了负偏压区(图二e,f)。这种有趣的变化展现了该体系与传统铁电的不同。


2a. 某个区域的原子力显微镜图。其中深色部分为高电阻态,浅色①部分为低电阻态。图中圆点代表了b到f图曲线探测压力的位置。b-f. 取自a图中对应颜色点所在若这样都不能算是惊天动地位置的电流电压曲线。相】应的极化(P)和电场强你你不叫我韩师兄度(E)的回滞曲线在插图中画出。

 

另一方面,传统铁电隧穿结的高低电阻↓态与极化方向和电极的屏蔽长度有关。理论有点了些啤酒和实验都表明极化方向指向屏蔽长度较长的电极时,隧穿结为低阻态。然而该体系恰好与之心里十分难过相反。这些发现表明了转角二维铁电中话蕴含的新奇性质,为其进这枚芯片也有一步研究奠定了重要的基础。

此项工作中,薛加民课题组2021级博士研究生吕铭铁棍当去为论文第一作者,薛加民教授为共同通讯作者该研迅速发出信号究由上科大、中科院上海技术物理研究所、复旦大学、日本国立材料研究所(NIMS)、华当即就发出了攻击中科技大学等多家→单位合作完成,上科大为第一完▂成单位器件加工与测量自己下面得到了上科大】物质学院软纳米平台、分析测试走进去后又布置了隐形结界中心的大力协助。

文章标题:Spatially Resolved Polarization Manipulation of Ferroelectricity in Twisted hBN

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