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
科研通AI6.4应助dzll采纳,获得10
1秒前
4秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
失眠的梦秋完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助xjc采纳,获得10
7秒前
8秒前
林北bei发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
11秒前
11秒前
cc2004bj应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
慕青应助酷酷依秋采纳,获得10
14秒前
18秒前
DMMM发布了新的文献求助10
23秒前
Nidhogg完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
英俊的铭应助Flz采纳,获得10
27秒前
咸鱼应助DMMM采纳,获得20
32秒前
共享精神应助尚忠富采纳,获得10
33秒前
dzll发布了新的文献求助10
36秒前
pp完成签到,获得积分10
41秒前
44秒前
chuanyin完成签到,获得积分10
45秒前
小手姑娘完成签到,获得积分10
51秒前
我是老大应助林北bei采纳,获得10
53秒前
LL发布了新的文献求助10
55秒前
57秒前
能干大树完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
1分钟前
Cashwa完成签到,获得积分10
1分钟前
七彩墨色鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
lingzhi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
尚忠富发布了新的文献求助10
1分钟前
开心成仁发布了新的文献求助10
1分钟前
赘婿应助阿强采纳,获得10
1分钟前
megoo完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
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 6357427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172109
关于积分的说明 17206892
捐赠科研通 5413117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864908
邀请新用户注册赠送积分活动 1842353
关于科研通互助平台的介绍 1690526