在范德华铁电体中机械性地释放极化气泡

《Nature Materials》：Mechanically liberating polarization bubbles in van der Waals ferroelectrics

范德华铁电晶体CuInP2S6中通过机械力调控极化相比例实现高密度孤立气泡自组织，压电响应力显微技术证实气泡与极化相共存，密度泛函理论结合相场模型揭示其竞争机制与柔光效应驱动机制，为新型非易失存储器提供新途径。

　　

摘要

铁电拓扑结构因其在非易失性和超高密度信息存储新领域中的广泛应用而引起了广泛关注。然而，这些结构的实现很大程度上依赖于特定的异质结构以及经过设计的相邻层，以平衡各种竞争能量。在这里，我们报道了在范德华铁电晶体CuInP₂S₆中形成的高密度极化泡，而且无需依赖空间限制的异质结构。通过压电响应力显微镜观察发现，这些极化泡的形成和分布与其中的极性相共存现象密切相关。关键的是，通过机械力等外部刺激可以轻松调控相的比例，从而利用极性相竞争和压电效应将复杂的拓扑结构调控为高密度的孤立极化泡。这一发现不仅为以可控方式创建拓扑结构提供了新见解，还为基于范德华铁电材料中的极化泡的存储应用奠定了基础。