一種新的鐵電材料將揭示半導(dǎo)體的新功能

近日，倫斯勒理工學(xué)院的研究人員發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》的一篇文章中，詳細(xì)介紹了他們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)和合成具有可控功能的獨(dú)特材料，該材料非常有助于未來(lái)電子學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

研究人員合成了一種由碳、碘和鉛組成的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化晶體，并證明了其具有以前在單一材料中看不到的兩種材料的特性。這種材料表現(xiàn)出自發(fā)的極化，當(dāng)暴露于電場(chǎng)時(shí)可以逆轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)稱為鐵電。它同時(shí)顯示出一種不對(duì)稱性，稱為手性，即一種使兩個(gè)不同的對(duì)象（如左右手）彼此鏡像但不能疊加的屬性。

倫斯勒理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)的副教授Jian Shi認(rèn)為，鐵電和手性的這種獨(dú)特結(jié)合是有利的，當(dāng)與材料的導(dǎo)電性結(jié)合時(shí)，這兩個(gè)特性都可以實(shí)現(xiàn)其他電、磁或光學(xué)特性。“我們?cè)谶@里所做的就是為鐵電材料配備額外的功能，使其能夠以從前不可能的方式具有可控功能”，Jian Shi說(shuō)。

倫斯勒理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)的助理教授Ravishankar Sundararaman的理論預(yù)測(cè)啟發(fā)了這種材料的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。Sundararaman認(rèn)為，具有手性的鐵電材料具有可控功能，以對(duì)左手和右手光做出不同的響應(yīng)，從而產(chǎn)生特定的電磁特性。這種類型的光-質(zhì)相互作用，將對(duì)通信和計(jì)算技術(shù)未來(lái)的發(fā)展有所助益。而針對(duì)應(yīng)用于手機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體，該種鐵電材料也將賦予其新的功能。