全可见光吸收的光敏铁电材料Sn₂P₂S₆具有增强的畴壁导电性（英文）

作者：邓建明; 江兴安; 刘彦昱; 赵威; 唐刚; 李昀; 徐升; 汪晋辰; 朱城; 吴枚霞; 王静; 姚子硕; 陈棋; 王晓蕾; 夏天龙; 王学云; 洪家旺

来源：Science China-Materials, 2022, 65(04): 1049-1056.

• Sn2P2S6
• ferroelectricity
• conductive domain walls
• full-visible-spectrum absorption

近年来,光学调控成为一种重要的操纵宏观和微观铁电性能的非接触调控方式,为光电子器件的发展奠定了基础.然而,目前大多数功能铁电材料的光学调控都受到其本征带隙及有限的可见光吸收特性的限制.针对上述铁电材料中光学调控存在的限制,我们报道了一种全可见光吸收（300–800 nm）的非氧化物铁电单晶材料Sn2P2S6.结合缺陷分析和第一性原理计算方法揭示了光激发Sn离子的歧化反应和乌尔巴赫带尾增强可见光吸收的机制,这与Sn2P2S6的本征带隙并不矛盾.有趣的是,我们在非氧化物铁电体中观测到导电的畴壁,而且歧化反应引起光致畴壁的导电性显著增强.此外,光照条件下相反取向的铁电畴展现出明显的导电性差异,这是由电畴表面的异号电荷引起界面能带弯曲所致.该工作为全可见光吸收铁电材料中的电畴和畴壁的导电行为以及改善光电子学性能提供了一个全新的思路.

• 单位
  中国人民大学; 中山大学; 北京工业大学; 北京理工大学