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
gaojun发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助皮汤汤采纳,获得10
2秒前
2秒前
Wz完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Anoxia应助Yinzixin采纳,获得10
6秒前
gaojun完成签到,获得积分10
7秒前
清爽的柜子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
科目三应助LeuinPonsgi采纳,获得10
10秒前
666完成签到,获得积分10
10秒前
天天快乐应助Ahan采纳,获得10
11秒前
萨尔莫斯发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
皮汤汤发布了新的文献求助10
13秒前
Simba完成签到,获得积分10
14秒前
3152发布了新的文献求助10
15秒前
Lucas应助包容若风采纳,获得10
15秒前
Robin发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
彭于晏应助天空采纳,获得10
16秒前
16秒前
Simba发布了新的文献求助10
17秒前
留猪完成签到,获得积分10
18秒前
瓜子柳絮发布了新的文献求助10
21秒前
可爱的函函应助萨尔莫斯采纳,获得10
21秒前
戌博发布了新的文献求助10
22秒前
个性的夜天完成签到,获得积分10
22秒前
sparks完成签到,获得积分10
24秒前
turnado发布了新的文献求助10
25秒前
朴素凝冬完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
请输入昵称完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6521610
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8314903
关于积分的说明 17787041
捐赠科研通 5623883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927686
邀请新用户注册赠送积分活动 1904507
关于科研通互助平台的介绍 1764643