Le composé 2D montre une polyvalence unique –

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  • Un sandwich bidimensionnel atypique a la partie savoureuse à l’extérieur pour les scientifiques et les ingénieurs développant des nanodispositifs multifonctionnels.

    Une couche atomique d’antimoine semi-conducteur associée à du séléniure d’indium ferroélectrique afficherait des propriétés uniques en fonction du côté et de la polarisation par un champ électrique externe.

    Le champ pourrait être utilisé pour stabiliser la polarisation du séléniure d’indium, une propriété recherchée depuis longtemps qui a tendance à être détruite par les champs internes dans des matériaux comme les pérovskites, mais serait très utile pour les applications d’énergie solaire.

    Calculs du théoricien des matériaux de Rice Boris Yakobson, de l’auteur principal et chercheur Jun-Jie Zhang et de l’étudiant diplômé Dongyang Zhu montrent que la commutation de la polarisation du matériau avec un champ électrique externe en fait soit un simple isolant avec une bande interdite adaptée à l’absorption de la lumière visible, soit un isolant topologique , un matériau qui ne conduit les électrons que le long de sa surface.

    Tourner le champ vers l’intérieur rendrait le matériau bon pour les panneaux solaires. Le tourner vers l’extérieur pourrait le rendre utile en tant qu’appareil spintronique pour l’informatique quantique.

    L’étude du laboratoire est publiée dans la revue American Chemical Society Nano Lettres.

    “La possibilité de changer à volonté la structure de bande électronique du matériau est un bouton très attrayant”, a déclaré Yakobson. «Le couplage fort entre l’état ferroélectrique et l’ordre topologique peut aider: la tension appliquée commute la topologie par la polarisation ferroélectrique, qui sert d’intermédiaire. Cela fournit un nouveau paradigme pour l’ingénierie et le contrôle des dispositifs.

    Faiblement liées par la force de van der Waals, les couches changent de configuration physique lorsqu’elles sont exposées à un champ électrique. Cela change la bande interdite du composé et le changement n’est pas anodin, a déclaré Zhang.

    “Les atomes de sélénium centraux se déplacent avec la commutation de polarisation ferroélectrique”, a-t-il déclaré. “Ce type de changement de séléniure d’indium a été observé dans des expériences récentes.”

    Contrairement à d’autres structures proposées et finalement réalisées par des expérimentateurs – les boules de bore en sont un bon exemple – le matériau de commutation peut être relativement simple à fabriquer, selon les chercheurs.

    “Contrairement aux solides en vrac typiques, une exfoliation facile des cristaux de van der Waals le long du plan à faible énergie de surface permet de manière réaliste leur réassemblage en hétérobilayers, ouvrant de nouvelles possibilités comme celle que nous avons découverte ici”, a déclaré Zhang.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Université Rice. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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