二維材料中的工程壓電/鐵電對于推進最先進的多功能材料的制造具有重要意義。二維過渡金屬二硫屬化物固有的非化學計量傾向為打破反演中心對稱性提供了一種現成的解決方案,從而有助于克服傳統鈣鈦礦氧化物鐵電體中的尺寸效應挑戰。
在這里,香港理工大學Shu Ping Lau展示了非化學計量二維過渡金屬二硫屬化物中可擴展且普遍存在的壓電/鐵電性,這些非化學計量二維過渡金屬二硫屬化物在標準化學計量情況下主要呈中心對稱。
文章要點
1)出現的壓電/鐵電特性是由范德華層的滑動和異質層間金屬原子嵌入的弗蘭克爾缺陷引發的層間金屬原子的位移引起的。
2)研究人員展示了二維硒化鉻納米發電機和碲化鐵鐵電多級憶阻器作為兩個代表性應用。這種在超薄過渡金屬二硫屬化物中設計壓電/鐵電的創新方法可能提供一種潛在的途徑,將壓電/鐵電與特色二維材料結合起來,以制造多功能材料和獨特的多鐵性材料。
參考文獻
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