近日，上海科技大学物质科学与技术学院薛加民课题组与华东师范大学和东南大学团队合作，揭示了新型滑移铁电与传统铁电的不同性质，展示了它在多值存储方面的应用潜力，相关成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。
铁电的研究已有百年历史。近年来低维铁电体系蓬勃发展，为铁电家族引入了新的成员。其中的二维铁电绝缘体天然地适合制备成铁电隧穿结，对其进行研究将推进相关基础科学和应用技术的发展。薛加民课题组和合作者在前期工作的基础上（Advanced Materials 34, 2203990 (2022)），制备了基于三个原子层厚的氮化硼铁电器件，如图一a所示。由于层间转角，他们发现在器件中同时出现了面外铁电和反铁电的畴（图一b）。
图一：a 器件示意图。b 两套三角形铁电畴重合，交错形成铁电和反铁电区域。
通过利用导电原子力显微镜，他们精细测量了铁电和反铁电区域的隧穿曲线，发现了有趣的铁电极化逐层反转的特性。如图二所示，研究者确定了极化翻转的路径，同时也实现了器件在三个或四个阻值之间的切换。
图二：铁电翻转的不同路径。纵轴表示的是经过铁电层的隧穿电流，横轴表示的是铁电层两侧的电压。
上海科技大学研究生吕铭，华东师范大学研究生王九龙和东南大学研究生田明为本文共同一作。东南大学万能，华东师范大学童文旖和上海科技大学薛加民为本文通讯作者。上科大为合作成果的第一完成单位。
文章标题：Multiresistance states in ferro- and antiferroelectric trilayer boron nitride
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