文献类型：会议论文

中文题名：铅硫族化合物二维材料铁电性的应变工程研究

作者：王晓媛[1];

机构：[1]华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室;

会议论文集：第十八届北方七省市区力学学会学术会议论文集

会议日期：20210720

会议地点：中国山东日照

语种：中文

中文关键词：二维材料;铁电光伏材料;铁电性;应变工程

摘要：人们对新的二维铁电材料的探索持续着极大的兴趣。这是因为新的二维铁电材料及其机理的发现不仅有助于更好地理解低维铁电背后的物理机制,而且有助于纳米铁电器件的应用;另一方面,在实际应用中,二维材料通常是在基底上制备的,其中不可避免地存在晶格失配和由此产生的失配应变。而应变工程已被证明是调控二维材料结构、电子、光学和磁性的有力工具。在钙钛矿氧化物中,弹性应变被认为是改变结构不稳定性和诱导铁电性的有效手段。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,证明了适当的外加应变可以激活两个原子厚度的PbXs(X=S,Se,Te)薄膜中的顺电-铁电相变,并对由此产生的铁电性能进行调节。首先,通过结合能计算、从头算分子动力学模拟和声子谱计算证实了晶体的稳定性。发现无应变原子层的特征是顺电P4/nmm结构。然而,随着施加的应变增加,PbS、PbSe和PbTe依次转变为具有面内极化的铁电相并且铁电性逐渐增强。通过研究两个原子层厚度PbX中声子模的应变依赖性,阐明了电极化的起源。此外,我们的工作还揭示了应变PbX薄膜是一种很有前途的铁电光伏材料,因为它们具有显著的铁电极化和合适的带隙。本文的研究结果为在非本征铁电材料中铁电性的实现和相关纳米器件的设计提供了有益的理论依据。