Origin of metallic ferroelectricity in group-V monolayer black phosphorus

单层 铁电性 材料科学 凝聚态物理 共价键 离子键合 轨道杂交 偶极子 金属 极化(电化学) 密度泛函理论 化学物理 离子半径 电子 结晶学 纳米技术 离子 原子轨道 计算化学 化学 物理 分子轨道理论 电介质 量子力学 光电子学 有机化学 物理化学 冶金
作者
Wen Xu,Ya-Ping Shao,Jiu‐Long Wang,Jun‐Ding Zheng,Wen‐Yi Tong,Chun‐Gang Duan
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (3) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.035421
摘要

Recent research has shown that monolayer black phosphorus (BP) can be metallic while sustaining spontaneous polarization. Using density-functional calculations and mean-field theory, we perform a systematic study on the origin of the metallic ferroelectricity in monolayer BP which is composed of only one element with a strong covalent bond. We find that, in contrast to ionic compounds, metallic monolayer BP exhibits lattice deformation between adjacent cells due to the covalent bond. This benefits the survival of spontaneous polarization despite the fact that the long-range Coulomb interactions between dipoles are screened by itinerant electrons. Through the orbital selective external potential method, we reveal that the strength of $s{p}^{3}$ hybridization of monolayer BP significantly impacts such lattice distortion and therefore the ferroelectricity. These findings significantly enrich our understanding of metallic polarization and provide insights to help discover novel ferroelectric materials.
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
FashionBoy应助2058753794采纳,获得10
4秒前
4秒前
热心的雁桃完成签到,获得积分10
5秒前
向前发布了新的文献求助10
5秒前
wanci应助专一的弱采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
Owen应助默_古月采纳,获得10
8秒前
安江涛完成签到,获得积分10
9秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
YHS应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得80
9秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
12秒前
14秒前
正直的擎宇完成签到,获得积分10
14秒前
liangc110发布了新的文献求助10
17秒前
等待若烟发布了新的文献求助10
20秒前
小杰完成签到,获得积分10
21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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Superabsorbent Polymers: Synthesis, Properties and Applications 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6351107
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165747
关于积分的说明 17184208
捐赠科研通 5407242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862894
邀请新用户注册赠送积分活动 1840413
关于科研通互助平台的介绍 1689539