二维铁电CuInP2S6的掺杂效应开题报告

 2022-04-29 09:04

1. 研究目的与意义

背景:近年来,随着材料制备技术的进步和微电子集成技术的飞速发展,铁电元件趋向于微型化、集成化、多功能化的方向发展。通常铁电材料产生自发极化需要打破晶体结构的中心反演对称性,与传统铁电块体与薄膜材料相比,二维铁电材料由于维度的降低,通常会降低一些对称性,故在一定程度上为铁电性的存在提供了可能性。科学家们通过理论设计与实验相结合,发现了二维层状材料中铁电性的存在。研究发现,施加合适的应力,利用外加电场,以及电荷掺杂对于二维铁电材料铁电性能设计调控都具有重要意义。

目的和意义:

2016年,刘铮等测试出二维cips中存在垂直方向的铁电性,其中铁电性源于cu、in离子在垂直方向的位移。这是首次发现具有面外极化的二维铁电材料,为寻找具有垂直极化的二维铁电材料带来了曙光。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

我们以二维铁电cuinp2s6为原型,利用vasp软件, 对二维铁电材料的掺杂效应展开理论研究。主要利用第一性原理计算,研究掺杂浓度、掺杂电荷类型等对二维铁电性的影响,并与典型的钛酸钡的掺杂效应进行比较研究,希望能够得到二维铁电材料掺杂效应的普遍规律。

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3. 研究的方法与步骤

利用vasp软件进行第一性原理计算,然后对计算结果进行分析研究

1.具体工作如下:

(1)学习第一性原理计算的基本原理以及计算软件的使用。

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4. 参考文献

1. wang y, liu, xh, burton,jd, jaswal, ss, tsymbal, ey. ferroelectric instability under screened coulombinteractions[j], phys. rev. lett. 2012, 109: 247601.

2. xia cl, chen y, chen hh.coexistence of polar displacements and conduction in doped ferroelectrics: anab initio comparative study[j], phys.rev. mater. 2019,3: 054405.

3. awadhesh narayan. effectof strain and doping on the polar metal phase in lioso3[j]. j. phys.: condens.matter 2020, 32 : 125501.

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5. 计划与进度安排

2022年12月 9 日-2022年3月1日:下发英文翻译文献以及毕业设计任务书

2022年 2 月24日-3月8日:提交开题报告等材料(开题报告、外文翻译等)

2022年 3 月 9 日-5月31日:按开题报告撰写论文

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