Tunable quadruple-well ferroelectric van der Waals crystals

范德瓦尔斯力 压电响应力显微镜 材料科学 压电 铁电性 压电系数 凝聚态物理 纳米技术 物理 光电子学 电介质 分子 复合材料 量子力学
作者
John A. Brehm,Sabine M. Neumayer,Tao Lei,Andrew O’Hara,Marius Chyasnavichus,Michael A. Susner,Michael A. McGuire,Sergei V. Kalinin,Stephen Jesse,Panchapakesan Ganesh,Sokrates T. Pantelides,Petro Maksymovych,Nina Balke
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:19 (1): 43-48 被引量:265
标识
DOI:10.1038/s41563-019-0532-z
摘要

The family of layered thio- and seleno-phosphates has gained attention as potential control dielectrics for the rapidly growing family of two-dimensional and quasi-two-dimensional electronic materials. Here we report a combination of density functional theory calculations, quantum molecular dynamics simulations and variable-temperature, -pressure and -bias piezoresponse force microscopy data to predict and verify the existence of an unusual ferroelectric property—a uniaxial quadruple potential well for Cu displacements—enabled by the van der Waals gap in copper indium thiophosphate (CuInP2S6). The calculated potential energy landscape for Cu displacements is strongly influenced by strain, accounting for the origin of the negative piezoelectric coefficient and rendering CuInP2S6 a rare example of a uniaxial multi-well ferroelectric. Experimental data verify the coexistence of four polarization states and explore the temperature-, pressure- and bias-dependent piezoelectric and ferroelectric properties, which are supported by bias-dependent molecular dynamics simulations. These phenomena offer new opportunities for both fundamental studies and applications in data storage and electronics. The atomic displacements that generate ferroelectricity in materials commonly fit a double-well potential energy surface. Here, ferroelectricity in two-dimensional CuInP2S6 is shown to fit a quadruple well due to the van der Waals gap between layers of this material.
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
xiaolizi发布了新的文献求助10
1秒前
此时此刻发布了新的文献求助30
1秒前
nick发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
liwen完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
abcd发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
在水一方应助果粒橙橙子采纳,获得10
7秒前
8秒前
笑一七发布了新的文献求助10
9秒前
15359015265发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
10秒前
隐形曼青应助nick采纳,获得10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
阿q完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
15秒前
17秒前
jingsihan完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
zbzfp发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
Hengjian_Pu完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
儒雅的十八完成签到,获得积分10
19秒前
王王应助欣喜从波采纳,获得30
21秒前
NexusExplorer应助RC_Wang采纳,获得10
22秒前
翁依波发布了新的文献求助10
23秒前
彭于晏应助学习采纳,获得10
23秒前
25秒前
zwq发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
wanci应助季末默相依采纳,获得10
26秒前
27秒前
高分求助中
(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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5778469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5641573
关于积分的说明 15449483
捐赠科研通 4910143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2642399
邀请新用户注册赠送积分活动 1590239
关于科研通互助平台的介绍 1544574