▲二碲化鎢單層疊加為雙層時，會出現自發電極化現象，其中一層帶正電，另一層帶負電。這種自極化可以通過施加電場進行翻轉。
《自然》（Nature）近期在線發布的論文稱，華盛頓大學（University of Washington，簡稱UW）領導的團隊發現，二維形態的單層二碲化鎢疊加為雙層時，會出現自發電極化現象，並且可以通過外加電場進行翻轉。這一發現可能成為量子時代的一個亮點。論文資深作者、華盛頓大學物理學教授大衛·科布登（David Cobden）說：「在二碲化鎢中發現『鐵電翻轉』非常令人驚訝。我們並非是在刻意尋找它，而是在發現奇特現象後進行了假設，並通過實驗進行了驗證。」具有鐵電性質的材料在存儲器、電容器和傳感器等方面均有潛在應用價值。科布登接著說，鐵電材料的極化狀態意味著材料內部電荷分布不均勻——當鐵電翻轉發生時，電荷會集體移動。
UW團隊由二碲化鎢的三維晶體形態[晶體由論文合著者、橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的嚴加強（Jiaqiang Yan）和田納西大學（University of Tennessee）諾克斯維爾分校的趙志穎（Zhiying Zhao）等培養]製造並分離出了單層二碲化鎢。二碲化鎢是目前已知的第一種存在「鐵電翻轉」現象的二維材料。在此之前，科學家們只在電絕緣體中發現過「鐵電翻轉」。然而二碲化鎢並非電絕緣體，而是一種不良金屬。科布登補充說，二碲化鎢可以在室溫下保持穩定的「鐵電翻轉」，不會隨著時間推移而衰退。這與許多傳統的三維鐵電材料截然不同。因此，二碲化鎢的應用前景更為光明。
科布登及其同事計劃繼續探索單層二碲化鎢材料的秘密，希望有更令人興奮的發現。
編譯：雷鑫宇 審稿：西莫
責編：南熙