Ferroelectric switching of a two-dimensional metal

铁电性 电场 极地的 极化(电化学) 极化密度 凝聚态物理 材料科学 单层 石墨烯 挠曲电 化学极性 光电子学 纳米技术 物理 液晶 磁场 化学 电介质 磁化 量子力学 物理化学 天文
作者
Zaiyao Fei,Wenjin Zhao,Tauno Palomaki,Bosong Sun,Moira K. Miller,Zhiying Zhao,Jiaqiang Yan,Xiaodong Xu,David Cobden
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:560 (7718): 336-339 被引量:928
标识
DOI:10.1038/s41586-018-0336-3
摘要

A ferroelectric is a material with a polar structure whose polarity can be reversed (switched) by applying an electric field1,2. In metals, itinerant electrons screen electrostatic forces between ions, which explains in part why polar metals are very rare3-7. Screening also excludes external electric fields, apparently ruling out the possibility of ferroelectric switching. However, in principle, a thin enough polar metal could be sufficiently penetrated by an electric field to have its polarity switched. Here we show that the topological semimetal WTe2 provides an embodiment of this principle. Although monolayer WTe2 is centro-symmetric and thus non-polar, the stacked bulk structure is polar. We find that two- or three-layer WTe2 exhibits spontaneous out-of-plane electric polarization that can be switched using gate electrodes. We directly detect and quantify the polarization using graphene as an electric-field sensor8. Moreover, the polarization states can be differentiated by conductivity and the carrier density can be varied to modify the properties. The temperature at which polarization vanishes is above 350 kelvin, and even when WTe2 is sandwiched between graphene layers it retains its switching capability at room temperature, demonstrating a robustness suitable for applications in combination with other two-dimensional materials9-12.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
纸飞机完成签到 ,获得积分10
2秒前
joan完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
肘子发布了新的文献求助10
4秒前
阿治发布了新的文献求助10
4秒前
YYY完成签到,获得积分10
4秒前
勤恳思松发布了新的文献求助10
4秒前
凯隐皇帝发布了新的文献求助30
4秒前
小白发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
tcmz9发布了新的文献求助10
5秒前
七月份的风完成签到 ,获得积分10
5秒前
CGDAZE完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
DandanHan0916发布了新的文献求助10
6秒前
caffeine完成签到,获得积分10
6秒前
强健的雅绿完成签到,获得积分10
7秒前
Kim_Hou完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
美满的萝应助Leonard采纳,获得10
7秒前
斯文怪兽完成签到 ,获得积分10
8秒前
喵喵张完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
秋瑟完成签到,获得积分20
9秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
10秒前
翩翩的飞蝶完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
研友_V8Qmr8发布了新的文献求助10
12秒前
sorawing发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
田田田田发布了新的文献求助10
13秒前
无敌霸王花应助甜美帅哥采纳,获得20
13秒前
Nxxxxxx应助laughand采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Investigative Interviewing: Psychology and Practice 300
Atlas of Anatomy (Fifth Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5286706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4439351
关于积分的说明 13821187
捐赠科研通 4321274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2371784
邀请新用户注册赠送积分活动 1367335
关于科研通互助平台的介绍 1330812