Direct observation of geometric and sliding ferroelectricity in an amphidynamic crystal

铁电性 压电响应力显微镜 材料科学 极化(电化学) 偶极子 范德瓦尔斯力 电场 凝聚态物理 极化密度 磁滞 化学物理 铁电聚合物 液晶 电介质 光电子学 化学 分子 物理 磁化 磁场 物理化学 量子力学 有机化学
作者
Le‐Ping Miao,Ning Ding,Na Wang,Chao Shi,Heng‐Yun Ye,Linglong Li,Ye‐Feng Yao,Shuai Dong,Yi Zhang
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:21 (10): 1158-1164 被引量:102
标识
DOI:10.1038/s41563-022-01322-1
摘要

Sliding ferroelectricity is a recently observed polarity existing in two-dimensional materials. However, due to the weak polarization and poor electrical insulation in these materials, existing experimental evidences are indirect and mostly based on nanoscale transport properties or piezoresponse force microscopy. We report the direct observation of sliding ferroelectricity, using a high-quality amphidynamic single crystal (15-crown-5)Cd3Cl6, which possesses a large bandgap and so allows direct measurement of polarization–electric field hysteresis. This coordination polymer is a van der Waals material, which is composed of inorganic stators and organic rotators as determined by X-ray diffraction and NMR characterization. From density functional theory calculations, we find that after freezing the rotators, an electric dipole is generated in each layer driven by the geometric mechanism, while a comparable ferroelectric polarization originates from the interlayer sliding. The net polarization of these two components can be directly measured and manipulated. Our finding provides insight into low-dimensional ferroelectrics, especially control of the synchronous dynamics of rotating molecules and sliding layers in solids. Two-dimensional materials can present ferroelectricity by layer sliding, but electrical confirmation is lacking due to narrow bandgaps. Here, a single-crystal coordination polymer with large bandgap enabling direct electrical measurement of P–E hysteresis is shown to present sliding ferroelectricity.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
1秒前
浮云完成签到 ,获得积分10
1秒前
吴所畏惧发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
xu完成签到,获得积分10
8秒前
七喜完成签到 ,获得积分10
11秒前
ssc完成签到,获得积分10
12秒前
buno完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
24秒前
25秒前
SciGPT应助奋斗的乘云采纳,获得10
26秒前
ABB完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
今后应助阿伟爱打球采纳,获得10
28秒前
wengi94发布了新的文献求助10
29秒前
NexusExplorer应助土豪的黑猫采纳,获得10
35秒前
缥缈的灵凡完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
冰勾板勾完成签到,获得积分0
36秒前
Candice应助嗯很好采纳,获得10
36秒前
Zoom完成签到,获得积分10
37秒前
尘埃之影完成签到,获得积分10
38秒前
42秒前
zzf完成签到 ,获得积分10
44秒前
miao完成签到,获得积分10
47秒前
小鸭子发布了新的文献求助10
53秒前
SeasonRain完成签到,获得积分10
57秒前
晚秋67完成签到,获得积分10
1分钟前
chengwanying完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
搜集达人应助梁子奥里给采纳,获得10
1分钟前
渔舟唱晚应助坚定的迎波采纳,获得10
1分钟前
吴所畏惧完成签到,获得积分20
1分钟前
Akim应助微笑的涛采纳,获得10
1分钟前
ssnha完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
晚秋67发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
The Restraining Hand: Captivity for Christ in China 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Encyclopedia of Mental Health Reference Work 300
脑血管病 300
The Unity of the Common Law 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3371942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2989935
关于积分的说明 8737688
捐赠科研通 2673217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1464397
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 677506
邀请新用户注册赠送积分活动 668868