二维铁电Janus NbOXY单层
室温铁电可调磁
通过空穴掺杂实现铁电性与磁性的强耦合,为多铁器件提供新平台。
Zhu, Yunlai · Xi, Sun · Yongjie, Zhao · Jun-Jie, Zhang · Ying, Zhu · Tong, Zhu · Ke, Wang · Xu, Zuyu · Wu, Zuheng · 代月花
Journal of Materials Chemistry C 2025
参数信息
- 本征铁电极化(NbOClBr)
- 1.959 × 10⁻¹⁰ C m⁻¹
- 本征铁电极化(NbOClI)
- 2.736 × 10⁻¹⁰ C m⁻¹
- 本征铁电极化(NbOBrI)
- 2.559 × 10⁻¹⁰ C m⁻¹
- FE-AFE相变能垒(NbOClBr)
- 23.794 meV per f.u.⁻¹
- FE-AFE相变能垒(NbOClI)
- 16.660 meV per f.u.⁻¹
- FE-AFE相变能垒(NbOBrI)
- 15.756 meV per f.u.⁻¹
技术优势
室温就有铁电性
AIMD模拟证实NbOClBr单层在室温下仍保持铁电性,无需低温环境。
极化能调60%以上
沿x轴施加应变可显著调控自发极化强度,最大变化超过60%,便于按需设计器件。
掺杂就能变磁性
空穴掺杂为引入磁性提供了途径,同时铁电相变更易改变自旋态,促进铁电与铁磁的强耦合。
应用场景
- 多铁性器件:利用铁电-铁磁强耦合构建多种序参量调控的多铁器件。
- 非易失性存储器:铁电极化作为非易失存储的物理状态,通过电场写入和读取。
- 二维电子器件:二维单层结构易于集成,为低维电子器件提供功能性。