報告題目：雙層In2Se3莫爾結構能帶平帶化效應及其穩定性

報告人：李川福

報告時間：2024年6月28日12:50

報告地點：6D414

主辦單位：理學院

主講人簡介：李川福，男，博士，碩士生導師，目前主持國家自然基金青年基金項目1項，主要從事多鐵性材料、莫爾結構等方面的第一性原理理論研究工作。在New Journal of Physics，Physical Review B等物理學期刊發表論文十余篇，其中以第一作者發表SCI論文3篇。

內容簡介：二維雙層結構發生層間扭轉時會產生莫爾結構，其主要特征之一是具有低能扁平能帶(平帶)。在平帶中，電子動能遠小于庫倫勢能，電子將被局域化，從而可能驅使莫爾結構表現出強關聯物理現象。然而僅通過減少電子動能的方式使莫爾結構表現出較強的能帶平帶化效應，往往需要很大的莫爾周期，不利于實際應用。而通過增加電子庫倫勢能的方式可以避免上述問題。雙層α-In₂Se₃基態結構為面外尾對尾排列的反鐵電態結構(AFE-1-α)，層間界面處積累的負束縛電荷會產生額外的庫倫勢能。因此具有較小莫爾周期的AFE-1-α莫爾結構應該也能表現出很強的能帶平帶化效應。為了驗證上述猜想，利用第一性原理計算方法研究了這種莫爾結構的能帶平帶化效應，并以面外頭對頭排列的反鐵電態雙層α-In₂Se₃和順電態雙層β-In₂Se₃莫爾結構為對比。結果表明，莫爾結構層間界面處局域的電子使得AFE-1-α莫爾結構具有比另兩種莫爾結構更強的能帶平帶化效應，并且該能帶平帶化效應對莫爾周期的變化以及存在單一的In/Se空位具有穩定性。因此，利用尾對尾排列的面外反鐵電極化可以增強能帶平帶化效應，有利于電子元器件的小型化。此外，通過引入鐵電性來調節莫爾結構中的強關聯效應這一方式具有潛在的應用前景。