纳米标准与检测重点实验室第219期学术报告

报告题目：二维层状铁电材料的探索及应用

报  告  人：曾华凌 教授，合肥微尺度物质科学国家实验室，中国科学技术大学

时        间：2019年8月9日（星期五），上午09：30

地        点：南楼4层会议室

邀 请 人：裘晓辉 研究员（Tel：82545583）

报告摘要：

室温超薄铁电体是实现大容量非易失性存储功能的关键材料，但受限于潜在的临界尺寸效应，发展基于传统铁电体的纳米电子学器件遇到了极大的挑战。二维范德华尔斯材料得益于天然稳定的层状结构、表面饱和的化学特性以及层间微弱的相互作用，为在原子尺度极限厚度下实现二维铁电性提供了优良的平台。二维α-In₂Se₃为室温环境下稳定存在的铁电体，并同时具有面内和面外方向的稳定电极化¹，从而有希望突破传统铁电材料所面临的尺寸瓶颈，有助于进一步在二维极限下研究铁电极化、铁电畴结构以及进而设计微纳铁电器件。我们将介绍二维α-In₂Se₃中室温铁电性的理论预测¹、实验验证²及器件演示^2,3,4。基于二维铁电异质结，我们定量测量二维范德华体系中铁电极化的强度并演示其非易失性³。此外，二维α-In₂Se₃中独有的面内-面外方向铁电极化锁定的性质^4,5，为利用面内方向电场进行面外铁电性的正交调控提供了机会⁵。

报告人简介：

曾华凌，中国科学技术大学教授、博士生导师。多年来，主要从事凝聚态实验物理研究，应用低温磁场下的各种光电测量技术，致力于低维物理系统中新奇光电现象的探索，重点主要集中在一维和二维材料体系中的激子效应、固态量子态的光学和电学调控、量子度量学以及谷电子学等领域，希望在物性探测上发现具有实际应用价值的新型功能材料和结构，已取得的主要成果发表在国际知名学术期刊上，如PRX, PRL，Nature Nanotechnology，PNAS，Advanced Materials, Science等，发表综述1篇（Chemical Society Reviews），单篇引用最高达两千余次，目前总引用次数达三千余次。

 参考文献：

[1] W. J. Ding, J. B. Zhu, Z. Wang, Y. F. Gao, D. Xiao, Y. Gu, Z. Y. Zhang, and W. G. Zhu^*,"Prediction of intrinsic two-dimensional ferroelectrics in In₂Se₃ and other III₂-VI₃ van der Waals materials", Nature Commun., 8, 14956 (2017).

[2] S. Y. Wan, Y. Li, W. Li, X. Y. Mao, W. G. Zhu^*, and H. L. Zeng^*, "Room-temperature ferroelectricity and a switchable diode effect in two-dimensional α-In₂Se₃ thin layers", Nanoscale, DOI: 10.1039/c8nr04422h (2018).

[3] S. Y. Wan, Y. Li, W. Li, X. Y. Mao, C. Wang, A. M. Nie, J. Y. Xiang*, Z. Y. Liu, W. G. Zhu, and H. L. Zeng*，Adv. Funct. Mater., 29, 1808606 (2019).

[4] Y. Li, G. Ming, and H. L. Zeng*, J. Semicond., 40(6), 061002 (2019). (invited review).

[5] Y Li, C Chen, W Li, H Liu, X Mao, J. Xiang, A. Nie, Z. Liu, W Zhu*, and H Zeng*, “Orthogonal electric control of the field-effect with two-dimensional ferroelectric α-In₂Se₃”, submitted (2019).