Distinguish the Orientation of Sliding Ferroelectricity by Second-Harmonic Generation
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Soochow University(苏州大学);Zhejiang University(浙江大学);Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学)
本研究通过SHG响应区分二维滑动铁电体的方向,揭示了其非线性光学特性在新型滑动铁电学中的应用。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of sliding ferroelectricity through exciton condensation
University of Modena e Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);CNR—Istituto Nanoscienze(国家研究委员会纳米科学研究所)
研究通过激子效应解释滑动铁电性的稳定机制,揭示其在二维材料中的普遍性及对量子相变的调控作用。
2026-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stacking-engineered ferroelectricity in bilayer boron nitride
具有低至原子厚度的稳健极化的2D铁电体为功能异质结构提供了新的构建块。然而,实验报告,仍然稀少,因为层状极性晶体的要求。在这里,我们展示了一个合理的设计方法,工程二维铁电体从非铁电母体化合物通过采用范德华组装。显示出叠层堆叠的双层氮化硼表现出取决于堆叠顺序而反转的面外电极化的强度。通过相邻堆叠的石墨烯片的电阻来探测极化切换。此外,通过小角度扭转氮化硼片改变开关的动力学,由于形成具有交错极化的莫尔铁电性。石墨烯的铁电性在室温下仍然存在,同时保持了石墨烯的高迁移率,为潜在的非易失性存储器应用铺平了道路。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybrid Electronic-Ionic Ferroelectricity in Superlubric van der Waals Heterostructures
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心);Beijing Normal University(北京师范大学)
研究通过插入非公度间隔层降低滑动铁电体开关势垒的超润滑滑动铁电体,发现极化由层间滑动与间隔层面外屈曲耦合驱动,产生混合电子-离子极化,并呈现多种铁电滞后行为。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resolving Polarization Switching Pathways of Sliding Ferroelectricity in Trilayer 3R-MoS2
本研究利用光学技术和层分辨激子响应,揭示三层 3R-MoS2 中界面钉扎畴壁依次释放所决定的多条极化翻转路径。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Magnetism, Sliding Ferroelectricity, and Magneto-Optical Kerr Effect in Multiferroic Bilayers
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Southeast University(东南大学);University of L'Aquila(拉奎拉大学);Shanghai University(上海大学);University of Oxford(牛津大学)
本研究通过第一性原理计算和对称性分析,发现多铁性双层中层间滑动可调控电子、磁性和磁光性质,实现维度驱动的交错磁性交叉及铁电态,且自旋极化、铁谷极化和克尔角可被滑动铁电性或奈尔矢量反转,为超低功耗器件提供新途径。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Design of Mono-Elemental Ferroelectricity with Tunable Spin Textures in Bilayer Tellurium
本文通过理论设计在双层碲中实现单元素铁电性,利用不对称堆叠产生0.78 pC/m面外极化,并结合强自旋轨道耦合实现可调自旋纹理,为多功能纳米器件提供新平台。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large photo-induced tuning of ferroelectricity in sliding ferroelectrics
本研究通过从头算计算发现,光激发可在3R堆叠双层MoS₂滑动铁电体中大幅调控面外电极化,其机制涉及光致结构畸变和光生载流子分布,凸显了光在调控二维材料极化中的关键作用。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Phase transition at 350 K in the Ti$_3$C$_2$T$_x$ MXene: possible sliding (moiré) ferroelectricity
通过测量复杨氏模量发现 Ti$_3$C$_2$T$_x$ MXene 在 350 K 存在相变,推测其为源于层间滑移电荷转移的滑动(莫尔)型铁电相变,有望使其成为金属铁电体并拓展新应用。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sliding induced multiple polarization states in two-dimensional ferroelectrics
当非中心对称范德华结构中的原子层相互滑动时,界面电荷转移导致结构自发极化的反转。这种现象被称为滑动铁电性,它是显着不同于传统的铁电开关机制依赖于离子位移。在这里,我们提出层依赖作为一个新的维度来控制滑动铁电性。通过在双栅场效应晶体管中制备不同厚度的3R MoS2,我们在多层3R MoS2中获得了反常的中间极化态。利用从头算密度泛函理论计算的结果,我们提出了一个通用的模型来描述多层3R MoS2的铁电开关过程,并解释这些中间极化态的形成。本工作揭示了层数和层间偶极耦合在滑动铁电性中的关键作用,为新型滑动铁电器件的设计提供了一种新的策略。
2022-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple sliding ferroelectricity of rhombohedral-stacked InSe for reconfigurable photovoltaics and imaging applications
本研究在未掺杂的菱方堆叠 γ-InSe 中观察到多重状态的滑移铁电性,并基于 graphene/γ-InSe/graphene 隧道器件实现了电场可调的体光伏效应与快速实时成像,拓展了二维滑移铁电材料在光伏与成像领域的应用潜力。
2024-07-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Moiré Ferroelectricity-Driven Band Engineering in Twisted Square Bilayers
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究通过莫尔能带理论探讨双层扭态正方形异构体中铁电性对能带工程的影响,提出候选材料并展示铁电性和隧道效应的竞争机制,揭示无外磁场下的非对称空间对称性。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable vertical ferroelectricity and domain walls by interlayer sliding in $β$-ZrI$_{2}$
垂直铁电性是指由于面内离子位移而产生的净偶极矩,在过渡金属二硫属化合物中被发现后,引起了人们极大的关注。基于第一性原理计算,我们报告的证据强大的垂直铁电性层间滑动的层状半导体$β$ $_{2}$,一个姐妹材料的极性半金属MoTe $_{2}$和WTe $_{2}$。在ZrI $_{2}$的铁电性的微观起源是由于电子电荷的三层内的不对称移位,揭示了一个微妙的相互作用的刚性滑动位移和电荷重新分配到厚度的厚度。我们进一步研究了铁电畴界的变化,并预测了一个稳定的带电畴壁与准二维电子气和高内置电场,可以增加电子迁移率和机电响应的多功能设备。半导体行为和一个小的开关势垒的ZrI $_{2}$持有承诺的新的铁电应用,我们的研究结果提供了重要的见解,为进一步发展slidetronics铁电。
2021-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Superconducting cavity probes sliding ferroelectricity in small-angle twisted WSe$_2$
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、内耳研究所);Indian Institute of Science(印度科学学院);National Institute for Materials Science(日本国立材料研究所)
通过将小角度平行堆叠的WSe$_2$嵌入超导共面波导腔,测量其高频交流响应,观察到电容和品质因数的迟滞行为,证实了滑动铁电性并揭示了畴壁运动引起的弛豫效应。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Sliding Ferroelectricity Driven Spin-Layertronics in Altermagnetic Multilayers
Zhejiang University of Technology(浙江工业大学);Singapore University of Technology and Design(新加坡科技设计大学)
通过滑动铁电性在铝磁双层中实现非易失的自旋和层自由度操控,为设计多功能自旋-层电子器件提供新方法。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Phase competition and negative piezoelectricity in interlayer-sliding ferroelectric ZrI$_2$
层间滑动铁电性是近年来提出的一种非传统的在范德华多层膜中追求电极性的方法,在WTe $_2$双层膜中得到了实验证实,尽管它是金属的。最近,另一个范德瓦尔斯系统,即,$_2$双层被预测表现出具有面内和面外极化的层间滑动铁电性[Phys. Rev. \textbf{103},165420(2021)]。本文研究了$_2$块体,它具有两个竞争相($α$ \textit{vs} $β$),这两个相都是从共同的母体$s$ -相衍生而来的。$β$具有相当大的面外偏振($0.39$ $μ$ C/cm $^2$),而其面内分量得到完全补偿.它们的近似能量提供了通过适度的静水压力和单轴应变来调谐基态相位的机会。此外,$β$ $_2$中的负纵向压电性主要由作为层间滑动铁电性的独特特征的ZrI $_2$层的增强偶极子贡献,这不同于许多具有负纵向压电性的其它层状铁电体如CuInP $_2$ S $_6$。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sliding Ferroelectricity Induced and Switched Altermagnetism in GaSe-VPSe3-GaSe Sandwiched Heterostructure with Strong Magnetoelectric Effect
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Shaanxi Yanyi Titanium Industry Company Limited(陕西言一钛业有限公司);Nanjing University(南京大学)
通过滑动铁电性操控GaSe-VPSe3-GaSe异质结实现强磁电耦合的交替磁体,揭示了磁相变的微观机制,为多铁电存储器设计提供新途径。
2026-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial ferroelectricity in rhombohedral-stacked bilayer transition metal dichalcogenides
范德华(vdW)材料通过允许各个层以非平衡配置堆叠(例如通过控制扭转角),极大地扩展了异质结构的设计空间。这样的异质结构不仅结合了单个结构单元的特征,而且还可以通过层间相互作用表现出母体化合物中不存在的新兴物理性质。在这里,我们报告了一个新的家庭的紧急,纳米厚,半导体二维铁电体,其中个别成分是充分研究的非铁电单层过渡金属二硫属化物(TMD),即WSe2,MoSe2,WS2和MoS2。通过平行堆叠两个相同的单层TMD,我们获得电可切换的菱形堆叠配置,与平面外的极化,翻转的平面内滑动运动。制造接近平行的堆叠双层,使莫尔铁电畴的可视化,以及电场诱导的畴壁运动与压电力显微镜(PFM)。此外,通过使用附近的石墨烯电子传感器的铁电场晶体管的几何形状,我们量化的铁电内置层间电位,在良好的协议与第一性原理计算。这四种新的TMD的新颖的半导体铁电性质开辟了研究铁电性和它们丰富的电学和光学性质之间的相互作用的可能性。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-engineered Non-degenerate Sliding Ferroelectricity Enables Tunable Photovoltaics in Monolayer Janus In2S2Se
本研究在单层Janus In2S2Se中引入两种非简并滑动铁电相,通过第一性原理计算验证其结构与相变可行性,揭示不同相对光伏特性的调控机制,为新型光伏器件设计提供新视角。
2025-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
General Theory for Bilayer Stacking Ferroelectricity
本文提出双层堆叠铁电性通用理论,通过群论分析80个层群中的对称性规律,解释滑动铁电性等已有现象,并证明堆叠中心对称单层(如CrI3)可引入铁电性与多铁性,为设计双层铁电器件奠定基础。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale analysis of large twist ferroelectricity and swirling dislocations in bilayer hexagonal boron nitride
研究双层六方氮化硼在大变形下的铁电性起源,揭示漩涡位错在不同堆叠结构中的作用,提出BFIM模型预测铁电性。
2026-02-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Engineering topological phase transitions via sliding ferroelectricity in MBi2Te4 (M = Ge, Sn, Pb) bilayers
提出利用层间滑动铁电反转调控 MBi2Te4 双层拓扑相,第一性原理计算证实其可实现可逆能带反转、室温量子自旋霍尔效应及非易失可重构量子器件设计。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A Multipolar Approach to Sliding Ferroelectricity
Cornell University(康奈尔大学)
本文提出一种结合群论与Wannier轨道畸变分析的多极方法,通过密度泛函理论揭示滑动铁电体中孤对电子偶极与四极畸变驱动极化的机制。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Sliding-induced topological transitions in bilayer biphenylene
University of Salamanca(萨拉曼卡大学)
研究双层 biphenylene 中滑动诱导的拓扑转变,通过分析堆叠构型和对称性,揭示II型狄拉克锥交叉的复杂模式,并通过导电性测量实验验证拓扑变化。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-enforced metal-insulator transition and topological adiabatic charge pump in sliding bilayers of threefold symmetric materials
本文研究具有P$\ar{3}1m$对称性的滑动双层,通过紧束缚模型和对称性分析揭示滑动诱导的金属-绝缘体转变及拓扑绝热电荷泵效应,并在GaS和ZrS$_2$中分别得到第一性原理验证。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing sliding ferroelectricity in bilayer T$_\mathrm{d}$-WTe$_2$ with high-harmonic generation
TU Graz(格拉茨工业大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Flatiron Institute(平顿研究所);Universidad del País Vasco UPV/EHU(巴斯克大学)
通过高阶谐波生成研究双层T$_\mathrm{d}$-WTe$_2$的滑动铁电性,揭示铁电态对称性破缺对极化解耦谐波谱的影响,证实高阶谐波光谱作为非侵入性探测二维量子材料滑动铁电性和晶格对称性的有效性。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Intrinsic antiferromagnetic half-metal and topological phases from the ferrovalley states of the sliding bilayer altermagnets
School of Physics and Electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院)
研究通过滑动双层异磁体的铁谷态发现内在反铁磁半金属和拓扑相,利用第一性原理计算揭示了自旋依赖的层间跃迁对能隙和拓扑性质的影响,为自旋电子学应用奠定基础。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Disorder Dynamics and Multi-Domain Kinetics on the Sliding Ferroelectricity of CVD-Grown 3R-WSe2 Bilayers
Indian Institute of Technology, Kharagpur(印度理工学院哈格普尔分校)
本研究利用石墨烯基铁电场效应晶体管研究CVD生长的3R-WSe2双层滑动铁电性,发现生长诱导的结构无序显著影响极化翻转,而多畴动力学主导铁电响应的演化。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stacking-dependent ferroicity of reversed bilayer: altermagnetism or ferroelectricity
本研究提出双层反向堆叠法设计二维反铁磁体,以AB'堆叠双层PtBr₃验证其本征自旋劈裂及手性调控,并发现AC'堆叠下结合滑动电子学可实现磁电耦合,为相关物理性质研究提供平台。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum-Geometric Origin of Out-of-plane Stacking Ferroelectricity
本文提出面外堆叠铁电极化源于子晶格对称性破缺的有效 SSH 模型中的非平庸 Berry 相位,为多种双层范德华铁电体提供超越对称性原理的统一量子几何解释。
2024-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University(吉首大学)
研究交替磁双层Fe2WS4,通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应,轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应,确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal co-existence of photovoltaics and ferroelectricity from two-dimensional 3R bilayer BX (X=P, As, Sb)
二维材料中铁电性和光伏性的相互交织将使光伏性能的改善和控制成为可能。本文以2D 3R双层BX(X=P,As,Sb)为模型体系,研究了本征2Dout-of-plane(OOP)铁电材料的光伏特性,并试图探索通过改变铁电极化强度来调控其光电性能的策略。由于特殊的3R堆积引起的空间反转对称性破缺,在3R双层BX中会出现自发的OOP铁电极化,这种极化可以通过特定的层间滑动进行切换。OOP铁电性导致层间电荷转移,实现空穴和电子的有效空间分离,形成II型能带排列特性。此外,由于两个相同层的完美晶格匹配,3R双层BX比大多数传统的由不同材料制成的2D异质结构更稳定,并且在实验中更容易实现。3R双层BX具有中等的带隙、超高的载流子迁移率和有效的光吸收,其纳米器件具有大的光电流、高的光子响应率和优异的外量子效率。更重要的是,所有这些光电参数取决于本征OOP铁电强度。通过改变双层BX的层间距,可以有效地调节铁电极化,以达到最佳的光电性能。最后,我们强调了空间反转对称性破缺在3R双层BX之外的层状材料中实现铁电和光致发光协同调控的重要性和普遍性。
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic Modulation of Electronic and Optical Properties in GaN Bilayers by Interlayer Sliding
本研究基于第一性原理计算,系统分析了GaN双层结构在层间滑移过程中的电子能带与光吸收谱的动态演化,为纳米光电器件的性质调控提供了重要见解。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer magnetic interactions and ferroelectricity in $π$/3-twisted CrX$_2$ (X = Se, Te) bilayers
本文理论研究了π/3扭转CrX₂(X=Se, Te)双层的层间磁相互作用与铁电性,发现横向位移可切换磁态并调节电极化,表明堆叠是调控磁电性质的有效手段,为二维自旋电子器件提供潜力。
2024-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Super Moiré Domain Tessellations, Sliding Ferroelectricity, and Reconfigurable Quantum Dot Arrays in Twisted Trilayer Hexagonal Boron Nitride
Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Ewha Womans University(梨花女子大学)
研究揭示扭曲三重层六方氮化硼中摩尔域相互作用导致的非传统电场响应,以及量子点阵列的可重构特性,为量子技术提供新平台。
2026-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elemental topological ferroelectrics and polar metals of few-layer materials
该研究通过堆叠工程设计褶皱蜂窝晶格的少层元素材料,预测 Bi 可形成元素拓扑铁电体及具非平庸边缘态的极性金属,并揭示 Ge、Sn 等体系的极性金属可能性。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Feature-Rich Magnetic Quantization in Sliding Bilayer Graphenes
基于不同子晶格的子包络函数,建立了广义紧束缚模型来研究滑动双层石墨烯中的磁量子化。两个石墨烯层的相对位移导致了Dirac-cone结构和抛物能带结构之间的剧烈转变,从而导致Landau能级在空间对称性、初始形成能、群间反交叉、态简并度和载流子-金属跃迁等方面的剧烈变化.存在三种类型的LL,即,表现良好的、扰动的和未定义的LL,其特征分别在于特定模式、主模式加侧模式和无序模式。这样的LLS清楚地显示在不同的磁光选择规则。特别地,未定义的LLS在依赖于场的能谱中经常表现出群间反交叉,并且表现出大量的吸收峰,而没有光学选择规则。
2014-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled Ferroelectricity and Superconductivity in Bilayer $T_d$-MoTe$_2$
本文发现双层T_d-MoTe$_2$同时具有铁电开关和超导电性,其铁电转变伴随电场驱动的一级超导-正常态转变,并揭示了最大超导转变温度与补偿电子-空穴费米口袋及带间配对相互作用的关联。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Sliding-induced ferrovalley polarization and possible antiferromagnetic half-metal in bilayer altermagnets
School of Physical Science and Technology, Kunming University(昆明大学物理科学与技术学院);School of Physics and Electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院)
研究通过层间滑动在双层异磁体中实现自发打破谷退化,产生反铁磁半金属和铁谷极化,揭示了Mo₂O₂O的谷分裂间隙最大,为谷-自旋阀器件提供候选材料。
2025-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cluster Sliding Ferroelectricity in Trilayer Quasi-Hexagonal C$_{60}$
本研究利用元素团簇低对称性易破坏反演对称的特性,发现新合成的三层准六方相C$_{60}$中存在滑移铁电性,其带隙可观、极化可独立切换,可用于构建铁电可切换手性的范德华同质结构。
2025-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Multistate ferroelectricity and switchable layer-locked anomalous valley Hall effects in bilayer ReIrGe2Se6
研究双层ReIrGe2Se6中的多态铁电性,通过第一性原理计算预测其有多种FE极化配置及相关电子结构演化。该材料能实现不同谷霍尔效应切换,磁化反转可切换谷和自旋通道,为可编程贝里曲率相关输运提供多态铁电平台。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Chemical control of polymorphism and ferroelectricity in PbTiO3 and SrTiO3 monolayers and bilayers
本研究通过密度泛函理论计算,揭示了PbTiO3和SrTiO3双层中化学键断裂与形成过程可作为二元开关调控铁电性,其协同重排降低极化翻转能垒,为钙钛矿层铁电应用提供新机制。
2025-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Polarization switching in sliding ferroelectrics: the roles of fluctuation and domain wall
本文利用 \textit{ab initio} 计算研究 $h$-BN 双层的滑动铁电极化翻转动力学,发现非对角 Born 有效电荷驱动垂直离子运动,且面内对称性破缺和畴壁蠕动是翻转的关键因素。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric metals in van der Waals bilayers
提出一种基于范德华相互作用、由非极性金属单层构建二维铁电金属的通用方案,并通过FeSe和H-MnTe2的第一性原理计算验证层间滑动极化反转及多铁性。
2024-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Free energy barrier and thermal-quantum behavior of sliding bilayer graphene
本文利用自洽谐振近似计算双层石墨烯滑动过程中的自由能势垒,发现100 K以上热振动使势垒降低超过30%,显著改善了理论与实验的一致性,为宏观系统自由能势垒的热效应研究提供了通用方法。
2025-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Size-dependent ferroelectric-to-paraelectric sliding transformations and antipolar-to-ferroelectric topological phase transitions in binary homobilayers
本研究揭示二元同质双层中尺寸依赖的滑动行为及热诱导超润滑滑动,可作为区分反极性至铁电拓扑相变的信号,并发现AA节点钉扎阻止反极性-顺电转变。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Strain Skyrmions in Sliding Twisted Bilayers
Tongji University(同济大学)
本文通过连续弹性模型和对称性分析,提出了一种纯机械的莫尔应变斯格明子,其运动可通过层间滑动和双层手性控制,并表现出斯格明子霍尔效应,为手性材料信息传输器件提供了新范式。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Switchable band topology and geometric current in sliding bilayer elemental ferroelectric
本文发现双层铋单层的层间滑动可诱导拓扑平庸态与非平庸态交替相变,并调控Berry曲率偶极子及非线性反常霍尔电流,为拓扑存储应用提供了高能效机械控制平台。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Nonvolatile Electrical Control of Spin via Sliding Fractional Quantum Multiferroics
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);International Center for Quantum Materials, Beijing Institute of Technology(北京理工大学量子材料国际中心)
通过滑动分数量子多铁性材料实现非挥发性电控磁矩,结合滑动铁电性和分数量子铁电性,具有高效开关和强磁电耦合特性。
2025-12-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On-demand quantum spin Hall insulators controlled by two-dimensional ferroelectricity
二维原子晶体中铁电有序和拓扑有序的共存使得量子自旋霍尔态具有非易失性和可切换性。在这里,我们提供了一个一般的设计原则,二维双层异质结构,可以主机铁电性和非平凡的能带拓扑结构,同时使用拓扑平凡的积木。由跨异质结构的面外极化产生的内置电场使得能够鲁棒地控制带隙尺寸和带反转强度,这可以用于操纵拓扑相变。利用第一性原理计算,我们证明了一系列双层异质结构是二维铁电拓扑绝缘体(2DFETIs),其特征在于带拓扑和极化状态之间的直接耦合。我们提出了几种基于二维场效应晶体管的量子电子学,包括畴壁量子线路和拓扑忆阻器。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional ferroelectricity induced by octahedral rotation distortion in perovskite oxides
二维铁电性自从在范德瓦尔斯材料的单层膜中被发现以来,引起了人们的广泛关注。通过第一性原理计算,我们发现八面体旋转畸变引起的二维铁电性广泛存在于钙钛矿双层体系中。钙钛矿容限因子对钙钛矿单层和双层的晶格动力学和基态结构起着至关重要的作用,从而为筛选这种混合的非正常铁电性提供了重要指标。通常,通过正交孪晶态的铁电开关具有最低的能垒。外延应变可以通过改变八面体旋转和倾斜畸变的幅度来有效地调节铁电极化和铁电开关。增加的压缩应变通过抑制倾斜畸变而引起极性到非极性的相变。在与衬底的界面处的八面体畸变的协同效应可以降低反转模式的能垒,甚至可以改变最低能量的铁电开关路径。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of ferroelectric superconductors with reversible superconducting diode effect
非中心对称超导体可以具有超导二极管效应,其中当时间反演对称性也被破坏时,在相反方向上的临界电流是不同的。我们从理论上提出铁电性和超导性共存的铁电超导体可以支持铁电可逆超导二极管效应。通过第一性原理计算,我们预测单层CuNb $_2$ Se $_4$(即,双层NbSe $_2$插入Cu)是这样的铁电超导体,其中铁电性控制层极化以及自旋-轨道耦合引起的自旋分裂的符号。由于临界电流的非互易效应与自旋分裂成正比,因此在铁电性电开关时,超导二极管效应是可逆的。当我们使用CuNb $_2$ Se $_4$作为模型体系时,预测的效应可以出现在一类层间滑动诱导铁电性的二维超导双层膜中。我们的工作为研究二维材料中超导性和铁电性之间的相互作用打开了大门。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Sliding Flexoelectricity in Two-Dimensional van der Waals Systems
本文利用机器学习力场研究二维滑移铁电体在弯曲变形下的行为,发现超过临界弯曲角时会形成由弯曲能与范德华能竞争导致的不可逆扭折,其内部铁电畴壁可反转极化并诱导出新的“滑移挠曲电效应”。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist-induced Out-of-plane Ferroelectricity in Bilayer Hafnia
Institute of Materials Science and Engineering, Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校材料科学与工程研究所);Department of Mechanical Engineering and Material Science, Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校机械工程和材料科学系);Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska, Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校物理与天文学系);Department of Physics, Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校物理系)
研究通过第一性原理计算揭示双层1T-HfO2在扭折诱导下产生稳定的平面外极化,为原子层铁电器件集成提供新途径。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci