近期，我院計(jì)算凝聚態(tài)物理課題組在單質(zhì)拓?fù)滂F電理論研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果“Elemental topological ferroelectrics and polar metals of few-layer materials” 發(fā)表在《Physical Review Research》(2024, 6, 023208)，張虎博士為第一作者和通訊作者。

化合物GeTe和BaTiO₃等鐵電材料中的陰陽(yáng)離子相對(duì)位移破壞了中心反演對(duì)稱性，産生鐵電性。單質(zhì)中不存在陰陽(yáng)離子的相對(duì)位移，因此一般認(rèn)為不可能存在鐵電性。但是，2018年我們發(fā)現(xiàn)了不等價(jià)Wyckoff位置的占據(jù)可以形成單質(zhì)鐵電材料（J. Phys.: Condens. Matter 30 (2018) 415504），首次提出了單質(zhì)鐵電的概念?；诖?，我們現(xiàn)在的工作將拓?fù)淠軒再|(zhì)引入到單質(zhì)鐵電體系，發(fā)現(xiàn)雙層極性堆垛的Bi體系是一種潛在的單質(zhì)拓?fù)滂F電材料，三層及以上的極性堆垛具有拓?fù)浔砻鎽B(tài)的極性金屬。拓?fù)湫再|(zhì)的發(fā)現(xiàn)表明單質(zhì)鐵電可以存在更豐富的物理性質(zhì)，開辟了單質(zhì)拓?fù)滂F電研究新領(lǐng)域。拓?fù)湫院丸F電性的耦合為設(shè)計(jì)單質(zhì)鐵電材料器件的實(shí)際應(yīng)用提供了新方向，作為結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的鐵電材料，單質(zhì)鐵電的研究方興未艾。

以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)基金、BETVLCTOR偉德官方網(wǎng)站高層次人才引進(jìn)經(jīng)費(fèi)、BETVLCTOR偉德官方網(wǎng)站科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和BETVLCTOR偉德官方網(wǎng)站超算中心等的資助和支持。

文章鍊接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevResearch.6.023208