Competing Charge Transfer and Screening Effects in Two-Dimensional Ferroelectric Capacitors

铁电性 材料科学 电容器 铁电电容器 电荷(物理) 光电子学 纳米技术 电介质 电压 物理 量子力学
作者
Jiawei Huang,Changming Ke,Zhuang Qian,Shi Liu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (22): 6683-6688
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01362
摘要

Two-dimensional (2D) ferroelectrics promise ultrathin flexible nanoelectronics, typically utilizing a metal–ferroelectric–metal sandwich structure. Electrodes can either contribute free carriers to screen the depolarization field, enhancing nanoscale ferroelectricity, or induce charge doping, disrupting the long-range crystalline order. We explore electrodes' dual roles in 2D ferroelectric capacitors, supported by first-principles calculations covering a range of electrode work functions. Our results reveal volcano-type relationships between ferroelectric–electrode binding affinity and work function, which are further unified by a quadratic scaling between the binding energy and the transferred interfacial charge. At the monolayer limit, charge transfer dictates the ferroelectric stability and switching properties. This general characteristic is confirmed in various 2D ferroelectrics including α-In2Se3, CuInP2S6, and SnTe. As the ferroelectric layer's thickness increases, the capacitor stability evolves from a charge-transfer-dominated state to a screening-dominated state. The delicate interplay between these two effects has important implications for 2D ferroelectric capacitor applications.
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
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
无所不能的虫虫完成签到,获得积分10
5秒前
beta1scat应助顺利的亦云采纳,获得20
6秒前
6秒前
6秒前
潘善若完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
迅速的续完成签到 ,获得积分10
8秒前
小白发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
zqw完成签到,获得积分10
14秒前
hcd12138完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
木头人完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
简单海发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
共享精神应助无私的白昼采纳,获得10
20秒前
球球发布了新的文献求助10
21秒前
含蓄的含羞草完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
简泞完成签到,获得积分10
23秒前
wwqdd发布了新的文献求助10
26秒前
jin发布了新的文献求助10
26秒前
小满完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
香蕉觅云应助威武的煎饼采纳,获得10
27秒前
第一军团没有秘密完成签到,获得积分10
27秒前
小蘑菇应助自信的初之采纳,获得10
29秒前
沉默迎南发布了新的文献求助10
30秒前
酷波er应助缥缈的飞扬采纳,获得10
32秒前
vision0000完成签到,获得积分10
33秒前
荣念云发布了新的文献求助10
34秒前
bkagyin应助wanglongjun采纳,获得10
34秒前
高兴绿柳完成签到 ,获得积分10
37秒前
万能图书馆应助ze采纳,获得10
37秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 600
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
Digging and Dealing in Eighteenth-Century Rome 500
Queer Politics in Times of New Authoritarianisms: Popular Culture in South Asia 500
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3064564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2719276
关于积分的说明 7463160
捐赠科研通 2365657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1254139
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 608796
版权声明 596684