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研究进展

阴离子有序触发硫族化合物的Janus铁电性

二维Janus结构打破了镜面对称性,从而导致新奇物性的出现。阴离子有序的Janus结构在开发具有大自发极化的铁电体方面具有潜力。然而,范德瓦尔斯无序合金通常在热力学上更稳定;迄今为止,阴离子有序的Janus结构仅能在某些单层过渡金属二硫属化合物中实现,但这些材料中的极化无法反转;因此,实现阴离子有序触发的铁电性仍是一个挑战。近期,北京科技大学邢献然教授团队报道了一种通过S/Se有序排列,在SnS0.6Se0.4纳米带中诱导出Janus铁电性,其居里温度高达600 K。相关工作发表在期刊Advanced Materials上。


1  原文和摘要

通过水热合成的方法,制备出了阴离子有序的SnS0.6Se0.4纳米带。通过电子衍射、扫描透射电子显微镜和同步辐射X射线粉末衍射证实了Janus SnS0.6Se0.4纳米带的阴离子有序结构。阴离子有序打破了其结构的中心对称性,其空间群转变为Pm。在范德瓦尔斯材料中实现了周期性阴离子有序的Janus结构。


2  阴离子有序诱导了Janus SnS0.6Se0.4纳米带的形成。

阴离子有序导致SnS0.6Se0.4纳米带二次谐波强度的大幅增强,其强度约为SnS纳米带的300倍。此外,SnS0.6Se0.4纳米带的阴离子有序Janus结构导致面内铁电性的出现,其居里温度(Tc)约为 600 K。我们的工作实现了阴离子有序的Janus铁电性,为铁电材料的设计提供了新的策略,并为其在非线性光学和纳米电子器件中的应用提供了机会。


3  SnS0.6Se0.4纳米带强的二次谐波信号及Janus铁电性

该成果以 “Anion Order Triggered Janus Ferroelectricity in Chalcogenides” 为题,于2026年近期发表在《先进材料》(Advanced Materials)。论文第一作者为北京科技大学博士生李志国,通讯作者为北京科技大学邢献然教授和李强教授。该工作得到了国家自然科学基金的资助。论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202522734