二碲化鎢：第一種能夠“鐵電翻轉”的二維材料

日前，華盛頓大學研究團隊發現，二維形態的單層二碲化鎢（WTe2）疊加為雙層時，會出現自發電極化現象（一層帶正電，另一層帶負電），並且可以通過外加電場進行翻轉。該研究成果發佈在《自然》雜誌上。

華盛頓大學研究團隊從二碲化鎢的三維晶體形態，製造並分離出了單層二碲化鎢。據瞭解，二碲化鎢是目前已知的第一種存在“鐵電翻轉”現象的二維材料。在此之前，科學家們只在電絕緣體中發現過“鐵電翻轉”。然而二碲化鎢並非電絕緣體，而是一種不良金屬。

論文資深作者、華盛頓大學物理學教授大衛•科布登（David Cobden）表示：“在二碲化鎢中發現‘鐵電翻轉’非常令人驚訝。我們並非是在刻意尋找它，而是在發現奇特現象後進行了假設，並通過實驗進行了驗證。”具有鐵電性質的材料在記憶體、電容器和感測器等方面均有潛在應用價值。

“將鐵電體視為大自然的轉變，”科布登說，“鐵電材料的極化狀態意味著材料內部的電荷分佈不均勻，當發生‘鐵電翻轉’時，電荷一起移動，而不是像基於電晶體的人工電子開關那樣。”

根據科布登的說法，二碲化鎢可以在室溫下保持穩定的“鐵電翻轉”，不會隨著時間推移而衰退。這與許多傳統的三維鐵電材料截然不同。這些特性可以使得二碲化鎢成為比其他鐵電化合物更小、應用更為廣泛的技術材料。

鐵電轉換是Cobden和他的團隊對單層WTe 2進行的第二次重大發現。在2017年自然物理學論文中，該團隊報告說這種材料也是一種“拓撲絕緣體”，這是具有這種奇特性質的第一種二維材料。科布登及其同事計畫繼續探索單層二碲化鎢材料的秘密，希望有更令人興奮的發現。

• < 前一頁
• 下一個 >