近日,学院任俊峰教授团队在自然指数期刊《Physical Review B》上发表了题为“Across-layer sliding ferroelectricity and robust valley polarization in inversion-symmetry lattices”的研究论文。365上市公司为唯一署名单位,硕士研究生程昊淼为第一作者,任俊峰教授和青年教师赵秀雯为论文通讯作者。

滑移铁电与谷特性的结合,为下一代超快处理器及存储器件的研发提供了新路径。然而,传统基于特殊对称性的铁电极化会削弱谷极化。本研究通过对称性分析与第一性原理计算,提出了反转对称晶格中的跨层滑移铁电和鲁棒谷极化:在三层及以上结构中,跨层滑移可诱导不对称性,进而打破体系整体的空间反演对称性(P 对称性),产生铁电极化。有趣的是,对于反铁磁偶数层结构,其谷极化对空间与时间反演联合对称性(PT对称性)不敏感,使得层间滑移铁电性与鲁棒的谷极化能够共存。我们通过第一性原理计算,在实际的多层 YI₂结构中验证了这一结论。该发现为滑移铁电体与谷电子学的交叉研究提供了全新平台。

跨层滑移铁电示意图
以上研究获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金及山东省高等学校青创科技计划项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1103/2h29-zrb9