通过扭转技术在石墨/MoS2异质结中实现可编程的电滞效应

《Nature Communications》：Programmable electric hysteresis in graphite/MoS2 heterojunctions through twisting

　　

摘要

最近的研究表明，范德瓦尔斯（Van der Waals）效应器件能够实现对电子有序结构的显著场效应控制，包括滑动铁电性。在本研究中，我们观察到了石墨/MoS?异质结器件中明显的电滞现象。这种电滞行为可以通过调节层间扭转角度来编程控制，当扭转角度接近30°时，电滞窗口显著减小，这证实了该现象与角度有很强的依赖性。由于界面具有超润滑特性，这种操控可以快速进行且能耗极低。进一步的研究发现，石墨/MoS?异质结中存在有限的垂直于平面的压电响应，其有效压电系数为d?? = 3.8 pm/V。密度泛函理论计算表明，电响应是由界面电荷转移和莫尔效应（moiré effects）共同作用的结果，无需通过层间滑动来解释观察到的电滞现象。本研究表明，通过调节异质结中的扭转角度可以控制铁电性和压电性，从而开发出更优秀的纳米电子器件。