吴春香，仲崇贵

(南通大学 理学院，江苏 南通 226019)

具有可调电极化特性的铁电体(Ferroelectrics，FEs)是一种重要的功能材料，被广泛应用在非易失性存储器、场效应晶体管(Field Effect Transistors，FETs)、传感器和太阳能电池等领域[1-3]。为了实现高密度的电子器件，铁电体必须在纳米尺度上保持稳定的室温极化。然而传统的钙钛矿铁电体，如Pb(Zr，Ti)O3具有有限尺寸效应。当薄膜厚度低于几纳米的临界值时，由于表面电荷的不完全屏蔽而产生的退极化场使得面外极化消失，这一效应也成为了铁电电子器件规模化的主要障碍。而具有自发可切换极化的二维(Two-Dimensional，2D)材料为发展超薄铁电体提供了潜在的解决方案。

由于二维铁电材料的制备对实验条件和材料要求较高，因此实验室制备二维铁电材料的研究较少，大部分研究者通过理论方法来研究二维铁电材料。近年来，第一性原理方法尤其是密度泛函理论(Density Functional Theory，DFT)计算，在推动二维铁电体的发展方面发挥了重要作用，成功地预测了一些具有铁电极化的二维材料。文献[4]基于DFT计算预测了羟基功能化石墨烯基材料的铁电性。文献[5]用Landau理论分析和第一性原理计算证明，单层MoS2的中心对称1T(c1T)结构的K3模式可导致Mo原子的三聚化，导致1T(d1T)相畸变，自发极化为0.18 μC·cm-1。文献[6]后来在理论上证实了过渡金属二卤化物MX2(M=Mo，W；X=S，Se，Te)在d1T相下均为铁电体。实验也证实了二维材料的铁电性，例如CuInP2S6、α-In2Se3、SnTe、d1T-MoTe2和WTe2[7]。

1 研究方法

目前对二维铁电材料的研究主要集中在理论分析上，如Landau-Ginzburg-Devonshire(LGD)热力学唯象理论、第一性原理计算等。……