近日,我院青年教師張婷等人在鐵電金屬研究方面取得新進展,相關工作“Ferroelectric metals in van der Waals bilayers”發表于應用物理國際知名期刊Applied Physics Letters (中科院二區,IF = 4.0)。論文第一作者為2021級物研專業本科生張家港,青年教師張婷博士為通訊作者,濟南大學為第一署名單位。
在物理學領域,鐵電性與金屬性通常難以在同一材料中共存,原因在于金屬中的自由電子會屏蔽內部電場,從而抵消鐵電效應。然而,二維材料的獨特物理結構為探索鐵電金屬帶來了新的契機。本文提出了一種基于非極性金屬單層實現金屬鐵電性的物理機制,該機制通過層間弱相互作用破壞晶體對稱性并誘導層間電荷再分布,成功構建了二維鐵電金屬。利用第一性原理計算,驗證了該機制在雙層FeSe和H-MnTe2材料中的可行性。此外,研究揭示了層間滑移不僅可以觸發此類材料的鐵電極化反轉,還能夠實現本征磁性與滑移鐵電性的共存。這一工作不僅拓寬了二維鐵電金屬的材料選擇范圍,也深化了人們對耦合物理現象的理解。本研究得到了濟南大學高層次人才項目的支持。

撰稿:張婷 編輯:弋媛 審核:王曉