二维材料中的工程压电/铁电对于推进最先进的多功能材料的制造具有重要意义。二维过渡金属二硫属化物固有的非化学计量倾向为打破反演中心对称性提供了一种现成的解决方案,从而有助于克服传统钙钛矿氧化物铁电体中的尺寸效应挑战。
在这里,香港理工大学Shu Ping Lau展示了非化学计量二维过渡金属二硫属化物中可扩展且普遍存在的压电/铁电性,这些非化学计量二维过渡金属二硫属化物在标准化学计量情况下主要呈中心对称。
文章要点
1)出现的压电/铁电特性是由范德华层的滑动和异质层间金属原子嵌入的弗兰克尔缺陷引发的层间金属原子的位移引起的。
2)研究人员展示了二维硒化铬纳米发电机和碲化铁铁电多级忆阻器作为两个代表性应用。这种在超薄过渡金属二硫属化物中设计压电/铁电的创新方法可能提供一种潜在的途径,将压电/铁电与特色二维材料结合起来,以制造多功能材料和独特的多铁性材料。
参考文献
Hu, Y., Rogée, L., Wang, W. et al. Extendable piezo/ferroelectricity in nonstoichiometric 2D transition metal dichalcogenides. Nat Commun 14, 8470 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44298-5