具有原子级反排列偶极子的常规反铁电材料在强电场下经历向铁电(FE)相的转变。在范德华晶体的扭曲堆叠中形成的莫尔超晶格表现出莫尔长度与反排列偶极子交替的极性畴。在这种莫尔畴反铁电(MDAF)排列中,电偶极子的分布与二维FEs的分布不同,表明其具有不同的畴动力学。在这里,西江大学Yoo Hyobin、Yang Sang Mo、哈佛大学Kim Philip报道了扭曲范德华双层中极畴动力学的操作电子显微镜研究。
本文要点:
1) 作者对扭曲的双层WSe2进行了操作透射电子显微镜研究,以实时观察其极畴动力学。作者发现,由域墙网络提供的拓扑保护阻止了MDAF到FE的转换。然而,随着扭曲角的减小,这种转变会随着域墙网络的消失而发生。
2) 作者利用频闪操作透射电子显微镜对FE相进行测量,测量到的最大畴壁速度为300 μm s–1。而各种无序引起的畴壁钉扎限制了畴壁速度,并在极化磁滞回线中引起巴克豪森噪声。钉扎无序的原子尺度分析为如何提高范德华FEs的开关速度提供了结构性见解。
Kahyun Ko et.al Operando electron microscopy investigation of polar domain dynamics in twisted van der Waals homobilayers Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01595-0
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01595-0