CuInP₂S₆（CIPS）是一种范德华铁电体，由于表面无悬空键且在纳米级厚度下仍保持室温铁电性而在高集成铁电器件领域展现出显著应用潜力。其实际应用的主要限制在于极化强度相对有限。本研究报道了CIPS在宽温度与压力范围内的极化演化规律，并阐明了不同条件下极化增强的内在机制。

       如图1a所示我们发现在高温高压和低温高压区域CIPS均出现了极化的增强。在高温高压条件下观察到的极化增强归因于铜离子（CIPS自发极化的主要贡献者）在对应高极化态的面外位点（CuO）的占据率提升；而低温高压条件下的极化改善则源于铜离子有序度的增强。基于拉曼光谱与铁电极化测量结果，本研究进一步构建了CIPS在宽的温度和压力范围内的相图（图1b），该相图中标记了详细的相变边界，插图展示了不同相中Cu离子的分布情况。相图还揭示了低温Cc相中偶极有序化及铜离子冻结现象：Cc相中的低温条件下，Cu离子冻结在图1b底部所示的基态位置上，当温度上升到80 K 以上（图1b中灰色虚线），Cu离子开始在S八面体一侧的两个能量极小值位置间发生弥散，此时偶极子的取向还是完全一致的，当温度升高到200 K以上（图1b中黑色虚线），Cu离子开始在S八面体两侧的能量极小值间发生弥散，此时偶极子的取向不再完全一致。这项研究为通过应力工程对铁电极化进行热力学和动力学调控提供了宝贵的见解，不仅阐明了相关的基本原理，还加深了对二维范德华铁电体及其潜在应用的理解。

南方科技大学朱金龙老师课题组的研究主要聚焦高压下的量子功能材料，近期致力于发展高压下新型精密表征技术，结合中子源与同步辐射光源对新型量子材料开展高压原位研究。研究方向涵盖通过高压对低维量子材料物性进行全面调控，包括拓扑材料、超导体、莫特转变与金属-绝缘体转变、磁性/铁电材料等领域，借助低维材料器件调控高压下的量子态，以及利用高压激光加热技术合成新型量子体系。

转载自：AIPP学术