范德华铁电体（如α-In₂Se₃）原子膜的低弯曲刚度使其可在极高的应变梯度和纳米级曲率下进入电极化和机械变形之间的强耦合状态。伊利诺伊大学香槟分校Pinshane Y. Huang和Arend M. van der Zande利用原子分辨率扫描透射电子显微镜、密度泛函理论和压电力显微镜研究了多层α-In₂Se₃在高曲率下（至0.3nm）弯曲处的原子结构和极化。

本文要点

（1）研究发现弯曲的α-In₂Se₃会产生两类结构：在弯曲角度低于～33°时形成的弧形和在弯曲角度高于～33°的扭结。其中，弧形结构保留了材料的原始极化，而扭结结构则包含了铁电畴壁，可以逆转平面外极化。

（2）这些扭结结构可稳定铁电畴，并且这些铁电畴可小至2个原子或~4Å宽。利用DFT建模和几何必要向错理论，作者还导出了扭结诱导铁电畴边界形成的条件。

（3）研究还展示了使用模板衬底来诱导具有交替极化的图案化微尺度和纳米尺度铁电畴对铁电极化的直接控制。

Edmund Han, et al. Bend-Induced Ferroelectric Domain Walls in α-In2Se3. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c01311

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01311