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具有低能量极化切换的半导体铁电材料为铁电场效应晶体管等下一代电子产品提供了平台。最近在过渡金属二硫属化物薄膜双层中发现的界面铁电性为将半导体铁电体的潜力与二维材料器件的设计灵活性相结合提供了机会。这里,在室温下用扫描隧道显微镜展示了对略微扭曲的 WS 2 双层中铁电畴的局部控制,并使用畴壁网络 (DWN) 的弦状模型了解它们观察到的可逆演化。确定了 DWN 演化的两种特征机制:(i) 由于单层在畴边界处相互滑动,部分螺旋位错的弹性弯曲将具有双堆叠的较小畴分开;(ii) 主畴壁合并为完美的螺旋位错,这些位错成为反转电场后恢复初始畴结构的种子。这些结果使得利用局部电场对原子级薄半导体铁电畴进行完全控制成为可能,这是实现其技术应用的关键一步。

通过位错网络的局部控制实现对称破缺界面处的铁电切换

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