CuInP2S6的负压电效应和光学性质开题报告

1. 研究目的与意义

背景：二维铁电材料多数自发极化是平行于膜面的，2014年印度科学家 shirodkar和waghmare理论上预言了1t构型的mos₂薄膜在垂直于膜方向可以出现自发极化，但极化值比batio₃小二个数量级，且1t构型的mos2并不稳定。16年8月新加坡南洋理工大学王峻岭和刘政实验组在cuinp₂s₆垂直膜面方向室温下得到稳定的铁电极化且极化大小比1t构型的mos2的极化高一个数量级,他们在双层膜中观察到明显的压电效应，因此cuinp2s6是一种潜在的二维铁电材料。美国橡树岭国家实验室kalinin课题组利用朗道—德文希尔唯象理论推测了单畴cips薄膜的临界厚度为200纳米，多畴薄膜的临界厚度为50纳米。2016年10月份，他们再次撰文报道10nm以下cips薄膜的铁电性将被完全抑制。

目的及意义：就目前而言，理论的结论和实验结果并不吻合，因此需要从微观机 制上进一步明确并阐述二维范德瓦尔斯cips铁电薄膜的极化起源，以及在 应力作用下体系的极化以及电子结构和能带的变化。对此材料的进一步研 究将会在探寻新的二维铁电材料,阐明二维铁电性的物理机制,以及基于 二维铁电材料的器件设计方向有着重要的学术价值和应用前景。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：研究范德瓦尔斯铁电材料的本征铁电性及厚度效应

近几个月美国橡树岭国家实验室petro maksymovych研究组报道，他们实验发现10个纳米以下就无法在室温下观察到cips的铁电畴、铁电极化翻转，这与新加坡南洋理工材料学院刘政课题组报道的4纳米的临界尺寸相差较大，前者认为薄膜表面可能存在1～2nm的界面对自发极化产生屏蔽,如表面吸附等。

3. 研究的方法与步骤

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4. 参考文献

[1] shirodkar s n,and waghmare u v,emergence of ferroelectricity at a metal-semiconductor transition in a 1t monolayer of mos2,phys. rev. lett. 2014, 112:157601.

[2] liu f c, you l, seyler k l,et al.,room-temperature ferroelectricity in cuinp2s6 ultrathin flakes, nat.commun.2016, 7:12357.

5. 计划与进度安排

(2)2022.2.25—2022.3.3下达毕业任务书

(3)2022.2.25—2022.3.10学生完成开题报告

(4)2022.3.11—2022.5.31学生按照要求进行论文数据计算和整理分析