近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室國際功能材料量子設(shè)計中心及物理系朱文光研究組與校內(nèi)外同行合作，通過理論計算預(yù)言了首類同時具有面內(nèi)和面外極化且單層穩(wěn)定的二維鐵電材料。該研究成果以Prediction of intrinsic two-dimensional ferroelectrics in In2Se3 and other III2-VI3 van der Waals materials 為題，于4月7日發(fā)表在《自然-通訊》[Nature Communications 8, 14956 (2017)]雜志上，論文共同第一作者為博士生丁文雋、朱健保、王喆。 #g]eDU-[  
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　　作為具有自發(fā)電極化且其極化方向可通過外電場反轉(zhuǎn)的體系，鐵電材料在信息存儲、場效應(yīng)器件、感應(yīng)器件等諸多方面具有廣泛的應(yīng)用價值。對傳統(tǒng)鐵電材料的研究主要集中在以鈣鈦礦氧化物為代表的材料體系。然而，當(dāng)將這類鐵電材料通過表面外延生長技術(shù)制成薄膜時，由于退極化場的作用，其鐵電性在某一臨界厚度下多會消失。范德華類層狀二維體系是近年來材料研究的熱點(diǎn)之一。自2004年首次實(shí)驗(yàn)成功得到單層石墨烯以來，目前已有上百種新的二維材料被發(fā)現(xiàn)并在實(shí)驗(yàn)上合成，它們展現(xiàn)出十分豐富的物理與化學(xué)性質(zhì)，為未來器件的進(jìn)一步微小化和柔性化提供了新的機(jī)遇和材料基礎(chǔ)。意外的是，在目前所有已知的二維材料中，尚欠缺具有垂直于二維面鐵電極化且單層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鐵電材料。究其原因，是形成垂直方向電極化所需的對稱性破缺與材料的穩(wěn)定性存在內(nèi)稟矛盾。因此，在范德華類二維材料體系中尋找具有垂直方向電極化且單層穩(wěn)定的二維鐵電材料是一個具有相當(dāng)挑戰(zhàn)性的科學(xué)難題。 qK
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