Nat. Commun.：自支撑2D铁电离子忆阻器

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成果介绍

2D铁电材料已成为多功能3D集成电子器件的重要平台。在2D铁电材料中，铁电离子CuInP ₂ S ₆ 由于其相位可调性和铁电离子特性，在神经形态计算系统中具有广泛的应用前景。由于CuInP ₂ S ₆ 在室温下表现为具有绝缘性能的铁电相，因此需要外部温度和电场来激活铁电离子传导。然而，这样的外部条件不可避免地促进了离子的随机导电，这完全限制了2D铁电离子材料的实际应用。

有鉴于此，近日， 韩国成均馆大学Taesung Kim，Jinhyoung Lee和Gunhoo Woo（共同通讯作者）等报道了在自支撑2D铁电离子忆阻器中通过机械操控自支撑2D铁电异质结，实现纳米限制导电丝的生长 。在自支撑区域选择性地促进超高机械弯曲，从而在空间上激活铁电离子传导，从而使Cu ⁺ 离子输运具有确定性的局部定位。根据局部挠曲电工程，在垂直剪切应变720 nN内观察到5.76×10 ² 倍最大电流增大，三维挠性电模拟理论支持这一结论。总之，这种通用的自支撑平台可以为超高效的自供电系统和可靠的神经形态器件提供可扩展的几何解决方案。

图文导读

图1. 用于可编程挠曲电工程的通用轴向纳米间隙平台。

图2. 局部应变分布的局部挠性电畴成像。

图3. 通过空间挠曲电纳米操控的自供电2D铁电离子电导。

图4. 通过α-In ₂ Se ₃ 极化和局域挠曲电场对Cu ⁺ 离子输运的影响。

图5. 纳米挠曲电工程中Cu ⁺ 离子动力学的理论验证。

文献信息

Free-standing two-dimensional ferro-ionic memristor

（ Nat. Commun. , 2024, DOI:10.1038/s41467-024-48810-3）

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48810-3

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