高熵工程诱导中心对称范德华材料中的迁移介导类铁电极化态

《Nature Communications》：High-entropy enabled two-dimensional ferroelectricity and memristive synapses in van der Waals layered materials

　　二维铁电材料为超薄非挥发性电子器件提供了机遇，但其发展受到内禀极性对结构要求严格的限制。本文表明，高熵工程可以在中心对称的范德华材料中诱导出可切换的极化。通过在层状金属磷酸三硫化物中引入构型无序，我们合成了 (MnFeCoNi)1?xCdxPS3 单晶，该单晶在 ±0.5 V 电压下表现出电场诱导的极化态和类铁电切换行为，转变温度高达 523 K。结合计算与表征研究揭示，极化源于由晶格畸变和非均匀配位环境所赋予的电场驱动 Cd2+ 迁移。这种以迁移为中介的机制不同于传统铁电模型，能够实现非挥发性神经形态功能，包括长时程增强和双向权重调制。本研究确立了高熵工程作为操控二维层状材料中离子迁移动力学的策略，为超越传统非中心对称结构要求、实现涌现类铁电态开辟了新途径。