报告题目: 低维材料中涌现的新型单元素铁电和有序态耦合

报告人: 陆赟豪教授   浙江大学物理学院

报告时间：2022/11/30(周三) 14:00-15:30

报告地点：腾讯会议 ID：254-739-325

报告摘要: 铁电材料，特别是二维体系中的铁电性，在过去几年引起了人们的浓厚兴趣。然而，几乎所有报道的铁电材料都是由不同种类的原子组成的化合物。据我们所知，单元素材料的铁电性从未在文献中报道过。在这里，虽然很违反常识，但我们基于第一性原理计算，揭示了具有与黑磷相似的褶皱晶格结构的二维单元素五族材料中的自发电极化和铁电性。 同时我们构建了一个通用模型来理解和搜索可能的二维铁电和反铁电材料。利用这一模型， 我们发现在四族和六族单元素二维体系中也可以存在铁电以及反铁电相。 这些单元素材料的铁电居里温度可高于室温，因此它们有望实现具有广泛应用前景的超薄铁电器件。 另一方面，二维材料中电有序和磁有序的耦合对于二维多铁性理论研究和基于磁的信息存储与操作的未来发展都具有重要意义。在这里，我们介绍了一种通过电有序转变实现磁相变的方案。基于第一性原理的计算，我们发现二维金属硫（硒）磷酸盐可表现出两种不同的相：一种是反铁电-反铁磁相，另一种是铁电-铁磁相，其中电序和磁序是强耦合的。重要的是，电极化是平面外的，所以利用栅极电场可以很容易地改变磁场。同时我们也发现可通过二维铁电序控制拓扑有序性，揭示了一系列具有特殊磁电耦合的二维多铁性，具有很好的实验实现和实际应用前景。

报告人简介:陆赟豪， 浙江大学物理学院教授， 2003 年和 2008 年浙江大学物理系本科和博士毕业， 期间赴新加坡国立大学联合培养，之后加入新加坡国立大学计算物理研究组从事博士后和高级研究助理工作， 2010 年加入浙江大学。致力于通过第一性原理方法研究材料的物理属性，揭示其普适性意义，进而设计新型功能材料。迄今在 Nature、J. Am. Chem. Soc.、Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater.、Nature Comm、Nano Lett.、Nano Energy等期刊发表论文100余篇，有6篇论文被SCI评为本领域高被引论文，授权发明专利2项。主持科技部重点研发计划，国家自然科学基金面上项目3项、浙江省杰出青年基金，华为创新研发计划等科研项目 ；担任Chinese Physics Letters(CPL)、Chinese Physics B(CPB)、《物理学报》和《物理》四刊联合青年编委(首届)，《Frontier in Materials》客座副主编，22nd全国半导体物理年会“半导体自旋物理与拓扑现象”分会召集人等。

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