Sliding-reversible bandgap modulation in irreversible asymmetric multilayers

铁电性 材料科学 单层 带隙 光电子学 半导体 挠曲电 极化(电化学) 硅烯 杰纳斯 调制(音乐) 纳米技术 液晶 化学 电介质 物理 物理化学 声学
作者
Changming Ke,Yudi Yang,Zhuang Qian,Shi Liu
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (12)
标识
DOI:10.1063/5.0232473
摘要

The electronic bandgap of a material is often fixed after fabrication. The capability to realize on-demand and nonvolatile control over the bandgap will unlock exciting opportunities for adaptive devices with enhanced functionalities and efficiency. We introduce a general design principle for on-demand and nonvolatile control of bandgap values, which utilizes reversible sliding-induced polarization driven by an external electric field to modulate the irreversible background polarization in asymmetric two-dimensional (2D) multilayers. The structural asymmetry can be conveniently achieved in homobilayers of Janus monolayers and heterobilayers of nonpolar monolayers, making the design principle applicable to a broad range of 2D materials. We demonstrate the versatility of this design principle using experimentally synthesized Janus metal dichalcogenide multilayers as examples. Our first-principles calculations show that the bandgap modulation can reach up to 0.3 eV and even support a semimetal-to-semiconductor transition. By integrating a ferroelectric monolayer represented by 1T″′-MoS2 into a bilayer, we show that the combination of intrinsic ferroelectricity and sliding ferroelectricity leads to multi-bandgap systems coupled to multi-step polarization switching. The sliding-reversible bandgap modulation offers an avenue to dynamically adjust the optical, thermal, and electronic properties of 2D materials through mechanical and electrical stimuli.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷酷的冷卉完成签到 ,获得积分10
1秒前
安於完成签到 ,获得积分10
2秒前
kokp发布了新的文献求助10
3秒前
shufei发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
五星上将关注了科研通微信公众号
5秒前
薛小飞应助水煮鱼采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
zzz完成签到 ,获得积分20
9秒前
雷梦芝发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
飞鱼完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
传奇3应助kokp采纳,获得10
13秒前
13秒前
111完成签到 ,获得积分10
14秒前
17完成签到 ,获得积分10
16秒前
善良过客发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
菲菲发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
汉堡包应助艺阳采纳,获得10
18秒前
罗先生完成签到,获得积分10
18秒前
飘逸的虔完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4应助蓝天采纳,获得10
19秒前
兮日完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
炙热静白完成签到,获得积分10
21秒前
CipherSage应助cosine采纳,获得30
21秒前
体贴凌柏应助极速小鱼采纳,获得10
22秒前
23秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7523921
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9110671
关于积分的说明 19454883
捐赠科研通 7126998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255190
关于科研通互助平台的介绍 2423257
邀请新用户注册赠送积分活动 2242158