Các nhà khoa học điều khiển thành công hướng trượt trong vật liệu sắt điện 2D
Các nhà nghiên cứu tại Trung Quốc đã lần đầu tiên điều khiển thành công hướng trượt giữa các lớp trong vật liệu sắt điện 2D. Bằng cách áp ứng suất đơn trục lên boron nitride hai lớp, nhóm nghiên cứu đã phá vỡ tính đối xứng xoay bậc ba của vật liệu, cho phép đảo chiều phân cực theo một hướng cố định chỉ trong 1,7 picosecond. Đột phá này giải quyết thách thức kéo dài về các đường trượt không thể kiểm soát trong vật liệu sắt điện 2D, mở ra cơ chế đảo trạng thái đáng tin cậy. Với tốc độ hoạt động nhanh hơn vật liệu sắt điện truyền thống từ 3 đến 4 cấp độ lớn và khả năng chống mỏi cơ học tuyệt đối, công nghệ này hứa hẹn mang lại các thiết bị bộ nhớ điện tử siêu nhanh và siêu tiết kiệm năng lượng. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp các tính toán nguyên lý ban đầu (first-principles) với mô phỏng động lực học phân tử thế năng sâu hỗ trợ bởi AI để theo dõi hàng triệu nguyên tử ở quy mô femtosecond. Dưới tác động của điện trường, ứng suất áp dụng ép các lớp nguyên tử chỉ trượt từ cấu trúc xếp chồng BA sang AB theo một hướng cố định duy nhất.
## KIẾN THỨC NỀN
Sắt điện trượt (sliding ferroelectricity) là cơ chế trong vật liệu 2D xếp chồng, nơi phân cực điện được đảo ngược nhờ sự trượt tương đối của cả lớp nguyên tử thay vì sự dịch chuyển ion nội tại. Trong khi vật liệu sắt điện truyền thống dễ bị suy giảm cấu trúc (mỏi sắt điện) sau nhiều chu kỳ ghi xóa, vật liệu sắt điện trượt tự khắc phục được nhược điểm này nhưng trước đây lại gặp khó khăn do các hướng trượt diễn ra ngẫu nhiên và không kiểm soát được.