铁电极化翻转对硅烯异质结中电子性质的调控

作     者：丁俊 文黎巍 李瑞雪 张英 Ding Jun;Wen Li-Wei;Li Rui-Xue;Zhang Ying

作者机构：河南工程学院理学院郑州451191 北京师范大学物理系北京100875 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第17期

页      面：337-343页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11604078 11835003 11347187)资助的课题 

主　　题：硅烯 铁电性质 异质结 能谷霍尔效应 

摘      要：硅烯是硅原子蜂窝状排列构成的二维材料,由于其层内硅原子不在同一平面上而易受到电场等调控,近年来成为理论和实验研究的一个热点.借助于第一性原理计算方法,详细研究了硅烯和二维铁电材料In_(2)S_(3)单层材料异质结的堆垛形式和电子结构.计算结果表明,硅烯和In_(2)S_(3)可以形成稳定的异质结,In_(2)S_(3)衬底的自发铁电极化对硅烯能带有显著调控作用.铁电极化方向向上时,自发极化电场和衬底的共同作用在狄拉克点打开能隙,K和K’点贝利曲率符号相反,对应能谷霍尔效应态.铁电极化方向向下时,硅烯和In_(2)S_(3)之间间距变小,费米能级有能带穿过,对应金属态.研究结果对铁电调控硅烯二维异质结提供参考,为硅烯异质结在信息存储领域的应用指明方向.