采用PLD和MBE方法制备高质量具备室温铁磁性和铁电性的低维极性铁电半导体薄膜

低维极性材料具有丰富的物理特性，包括铁电、铁磁和金属-绝缘体相变等。然而利用电场去调控这些物性非常具有挑战，其中主要的原因是传统的晶体管结构无法提供足够高的电场强度和电荷调控能力。为了突破这一电场调控的瓶颈，在本项目中，我们设计两种特殊的结构来增强界面场效应：铁电极化场和极性双电层。铁电材料具有的极化强度可以在界面产生高达1E14/cm2的电荷密度。结合电极化的可逆，非易失的优势，可以实现信息的超低功耗存储。而离子液体或离子凝胶与极性材料界面形成纳米尺度的双电层结构，可以产生高达10 MV/cm的强电场。铁电极化场和极性双电层结构在低维极性材料物性的电场调控研究发挥越来越重要的作用，并衍生出极具应用前景的新原理器件。以室温范德华层状铁电体CIPS为研究对象，通过选择性离子吸附成功诱导铁电极化反转，为实现基于铁电的数据存储和生物传感装置提供了超低功耗新策略。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集聚焦于采用PLD和MBE方法制备的低维极性铁电半导体薄膜，这些薄膜在室温下同时具备铁磁性和铁电性。研究通过设计铁电极化场和极性双电层结构来增强界面电场效应，以克服传统电场调控的瓶颈，并探索其在超低功耗数据存储和生物传感等领域的应用潜力。