物理学报 Acta Phys.Sin.Vol.67,No.15(2018)157701 及垂直平面方向均存在室温下的可翻转自发极化,他们通过扫描透射电子显微镜、二次谐波以及拉 并探索了其在二维范德瓦耳斯异质结等功能材料曼光谱对其非中心对称的R3m对称性进行了证实. 中的可能应用,比如In2Se3/石墨烯异质结可通过利用压电力显微镜观测到具有相反极化的铁电畴 调节In2Se3垂直平面的极化方向改变界面肖特基通过单点支撑实验说明其极化有可能会在厚度低 势垒,In2Se/WSe2异质结通过改变In2Se3极化方至约10mm时发生翻转.最后,通过对云母衬底的 向带来了明显的带隙变化.随后,zhou等给出弯曲实现了对电荷输运的调整,同时证明了这一柔 了a-In2Se3纳米片平面外压电和铁电的实验证据.性器件在机械以及压电传感器领域的应用潜力 ]: 100101 2 UC 88888eeees i uc snTe 产(63n0 1 UC 510152 Sample bias/V (e) . t 1 UC SnTe 1.0F Te .5-1.0-0.500.51.01.5 图3SnTe薄膜的结构和晶格畸变阝 Fig. 3. Structure and lattice distortion of Sn Te film [351 O Te O x=(Si, Ge, Sn) 图4单层XTe(X=si,Ge,Sn)晶体结构的(a)侧视图和(b)俯视图7 Fig 4.(a)and(b) Side and top views of the crystal structure of monolayer XTe(X=Si, Ge, and in), respectively 我们知道,如果材料中同时具有两种或两种以族单硫化物MX(M=Ge,Sn;X=S,Se)在平面 上基本铁性(如铁磁性、铁电性和铁弹性)并实现内具有较大的自发极化.单层MX的结构如图5所 相互耦合,则构成了多铁性.多铁性材料将多种序示,由于具有类似黑磷的结构,它们也具有自发铁 参量耦合在一起,从而可能实现不同铁性之间的弹性晶格应变10,42.二维单层MX的铁序能在室 相互调控,是一种新型多功能材料,在纳米电子学温下热力学稳定,并可以通过弹性形变对其铁电极 等领域有着广阔的应用前景.Zeng,Yang叫和化和相变势垒进行控制,此外强耦合的铁电序、铁 ian4课题组通过第一性原理计算都发现第四主弹序以及与偏振相关的激子的吸收、可见光吸收 157701-5物 理 学 报 Acta Phys. Sin. Vol. 67, No. 15 (2018) 157701 及垂直平面方向均存在室温下的可翻转自发极化, 并探索了其在二维范德瓦耳斯异质结等功能材料 中的可能应用, 比如In2Se3/石墨烯异质结可通过 调节In2Se3 垂直平面的极化方向改变界面肖特基 势垒, In2Se3/WSe2 异质结通过改变In2Se3 极化方 向带来了明显的带隙变化. 随后, Zhou等[39] 给出 了α-In2Se3 纳米片平面外压电和铁电的实验证据. 他们通过扫描透射电子显微镜、二次谐波以及拉 曼光谱对其非中心对称的R3m对称性进行了证实. 利用压电力显微镜观测到具有相反极化的铁电畴, 通过单点支撑实验说明其极化有可能会在厚度低 至约10 nm时发生翻转. 最后, 通过对云母衬底的 弯曲实现了对电荷输运的调整, 同时证明了这一柔 性器件在机械以及压电传感器领域的应用潜力. aL2 a aR2 L1 aR1 Dα Dα dI/dV/arb. units (a) (b) (c) (d) (e) (f) 图 3 SnTe 薄膜的结构和晶格畸变 [35] Fig. 3. Structure and lattice distortion of SnTe film [35] . Te X = (Si, Ge, Sn) x y z b a (a) (b) 图 4 单层 XTe (X = Si, Ge, Sn) 晶体结构的 (a) 侧视图和 (b) 俯视图 [37] Fig. 4. (a) and (b) Side and top views of the crystal structure of monolayer XTe (X = Si, Ge, and Sn), respectively [37] . 我们知道, 如果材料中同时具有两种或两种以 上基本铁性(如铁磁性、铁电性和铁弹性)并实现 相互耦合, 则构成了多铁性. 多铁性材料将多种序 参量耦合在一起, 从而可能实现不同铁性之间的 相互调控, 是一种新型多功能材料, 在纳米电子学 等领域有着广阔的应用前景. Zeng [40] , Yang [41] 和 Qian [42] 课题组通过第一性原理计算都发现第四主 族单硫化物MX(M = Ge, Sn; X = S, Se)在平面 内具有较大的自发极化. 单层MX 的结构如图5 所 示, 由于具有类似黑磷的结构, 它们也具有自发铁 弹性晶格应变[40,42] . 二维单层MX 的铁序能在室 温下热力学稳定, 并可以通过弹性形变对其铁电极 化和相变势垒进行控制, 此外强耦合的铁电序、铁 弹序以及与偏振相关的激子的吸收、可见光吸收 157701-5