张江实验室与南京航空航天大学、南京大学合作,首次在单层石墨烯中实现室温铁电性,突破了石墨烯本身不具备铁电性的传统认知,并于1月30日发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
该成果通过将单层石墨烯夹在两层六方氮化硼(hexagonal boron nitride, hBN)之间,成功诱导出室温铁电性。这种“三明治”结构(hBN/石墨烯/hBN)通过界面电荷转移和引入对称性破缺诱导晶格畸变,使得单层石墨烯在室温下表现出可逆的铁电极化。这一发现为开发基于石墨烯的铁电器件(如非易失性存储器、传感器、量子计算与信息存储等)奠定了基础,为未来材料设计和器件开发提供了新的方向。
文章链接: https://www.nature.com/articles/s41467-025-56065-9
图1 原理示意图:反演和镜像对称性破缺诱导的面外电极化,及晶格畸变-滑移导致的面外电极化反转