你知道“铁电体”吗?发现原子级薄铁电体的新特性!

时间:2019-08-07 来源: 历史
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根据量子力学定律,电子表现为粒子或波。类似于储层的墙壁,可以使用“静电势垒”将电子限制在所需的空间区域,物理学家将其称为“量子畜栏”。限制电子使物理学家能够与它们一起工作,正如“盒子中的粒子”在本科水平的量子力学中的实践一样。

但是,含电子材料产生的对称性也可用于限制它们,而无需使用大屏障。事实上,在原子厚度的所谓“量子材料”中,电子动量可以变得非常特殊。

因此,如果产生小电流,则电子具有非常精确的动量。动量的电子选择非常具体,甚至被称为“谷”。内电偶极矩产生铁电性。在原子厚度较薄的材料中添加铁电体会减少由于材料原子对称性降低而产生的谷数:在这里研究的材料(SnTe)(“碲化锶”)单层)这种铁电性移动到最接近的原子水平,将可用山谷的数量减少到只有两个。在与中国和德国实验队合作开展的理论工作中:

(Boco Park - Graphic)铁电单层上驻波的演示:(a)单层实验图像,箭头表示内在偶极矩的方向,垂直暗特征是畴壁。 (b)驻波的实验和理论验证。 (c)显示了与观察到的驻波有关的每个区域的动量不匹配图。图片:阿肯色大学

Brandon J. Miller博士和物理学副教授Salvador Barraza-Lopez重建了实验中观察到的单层SnTe(a)。验证驻波的产生(b)。这些结果在许多方面都很重要。首先,在二维材料中证明了铁电性和谷自由度之间的新耦合,因此可以使用铁电来控制可用谷的数量。 (基于谷值自由度的电子器件,例如基于这些铁电畴的电子器件,已被其他科学家提出,但这里观察到的谷和铁电行为的耦合是全新的)。

此外,在给定偏压下显示畴壁间距和显示相长干涉的亮点数量的知识使得可以推断出这些铁电体的电子结构,使得实验技术首次为预测的电子结构所知。确认。二维准粒子驻波是由相干量子态的干涉产生的,通常由边缘散射,原子台阶或引起较大障碍的原子引起。驻波接近最大价带(EV)并受新发现的铁电单层电中性畴壁的限制,如空间分辨扫描隧道光谱所示。这些结果表明偏振调谐电子器件是二维的。铁电体的应用潜力。

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2019.07.21 08: 51

字数740

根据量子力学定律,电子表现为粒子或波。类似于储层的墙壁,可以使用“静电势垒”将电子限制在所需的空间区域,物理学家将其称为“量子畜栏”。限制电子使物理学家能够与它们一起工作,正如“盒子中的粒子”在本科水平的量子力学中的实践一样。

但是,含电子材料产生的对称性也可用于限制它们,而无需使用大屏障。事实上,在原子厚度的所谓“量子材料”中,电子动量可以变得非常特殊。

因此,如果产生小电流,则电子具有非常精确的动量。动量的电子选择非常具体,甚至被称为“谷”。内电偶极矩产生铁电性。在原子厚度较薄的材料中添加铁电体会减少由于材料原子对称性降低而产生的谷数:在这里研究的材料(SnTe)(“碲化锶”)单层)这种铁电性移动到最接近的原子水平,将可用山谷的数量减少到只有两个。在与中国和德国实验队合作开展的理论工作中:

(Boco Park - Graphic)铁电单层上驻波的演示:(a)单层实验图像,箭头表示内在偶极矩的方向,垂直暗特征是畴壁。 (b)驻波的实验和理论验证。 (c)显示了与观察到的驻波有关的每个区域的动量不匹配图。图片:阿肯色大学

Brandon J. Miller博士和物理学副教授Salvador Barraza-Lopez重建了实验中观察到的单层SnTe(a)。验证驻波的产生(b)。这些结果在许多方面都很重要。首先,在二维材料中证明了铁电性和谷自由度之间的新耦合,因此可以使用铁电来控制可用谷的数量。 (基于谷值自由度的电子器件,例如基于这些铁电畴的电子器件,已被其他科学家提出,但这里观察到的谷和铁电行为的耦合是全新的)。

此外,在给定偏压下显示畴壁间距和显示相长干涉的亮点数量的知识使得可以推断出这些铁电体的电子结构,使得实验技术首次为预测的电子结构所知。确认。二维准粒子驻波是由相干量子态的干涉产生的,通常由边缘散射,原子台阶或引起较大障碍的原子引起。驻波接近最大价带(EV)并受新发现的铁电单层电中性畴壁的限制,如空间分辨扫描隧道光谱所示。这些结果表明偏振调谐电子器件是二维的。铁电体的应用潜力。

根据量子力学定律,电子表现为粒子或波。类似于储层的墙壁,可以使用“静电势垒”将电子限制在所需的空间区域,物理学家将其称为“量子畜栏”。限制电子使物理学家能够与它们一起工作,正如“盒子中的粒子”在本科水平的量子力学中的实践一样。

但是,含电子材料产生的对称性也可用于限制它们,而无需使用大屏障。事实上,在原子厚度的所谓“量子材料”中,电子动量可以变得非常特殊。

因此,如果产生小电流,则电子具有非常精确的动量。动量的电子选择非常具体,甚至被称为“谷”。内电偶极矩产生铁电性。在原子厚度较薄的材料中添加铁电体会减少由于材料原子对称性降低而产生的谷数:在这里研究的材料(SnTe)(“碲化锶”)单层)这种铁电性移动到最接近的原子水平,将可用山谷的数量减少到只有两个。在与中国和德国实验队合作开展的理论工作中:

(Boco Park - Graphic)铁电单层上驻波的演示:(a)单层实验图像,箭头表示内在偶极矩的方向,垂直暗特征是畴壁。 (b)驻波的实验和理论验证。 (c)显示了与观察到的驻波有关的每个区域的动量不匹配图。图片:阿肯色大学

Brandon J. Miller博士和物理学副教授Salvador Barraza-Lopez重建了实验中观察到的单层SnTe(a)。验证驻波的产生(b)。这些结果在许多方面都很重要。首先,在二维材料中证明了铁电性和谷自由度之间的新耦合,因此可以使用铁电来控制可用谷的数量。 (基于谷值自由度的电子器件,例如基于这些铁电畴的电子器件,已被其他科学家提出,但这里观察到的谷和铁电行为的耦合是全新的)。

此外,在给定偏压下显示畴壁间距和显示相长干涉的亮点数量的知识使得可以推断出这些铁电体的电子结构,使得实验技术首次为预测的电子结构所知。确认。二维准粒子驻波是由相干量子态的干涉产生的,通常由边缘散射,原子台阶或引起较大障碍的原子引起。驻波接近最大价带(EV)并受新发现的铁电单层电中性畴壁的限制,如空间分辨扫描隧道光谱所示。这些结果表明偏振调谐电子器件是二维的。铁电体的应用潜力。

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