二维铁电材料因其超薄的层状结构，具有机械柔性、高电介质强度、弱层间耦合、电极化翻转电压低等优点，在高精度柔性传感器、非易失性存储器件领域具有巨大的应用潜力。近几年，滑移铁电模型极大拓展了二维铁电体的种类和范围。然而，本征二维铁电材料稀少，难以满足大面积应用需求，当前主要集中在机械剥离制备的二维扭角体系中，其样品制备难度大，且尺寸较小，极大地限制了二维滑移铁电体的实际应用。

针对上述问题，西北工业大学黄维院士王学文教授课题组和新加坡南洋理工大学刘政教授课题组合作，通过化学气相沉积（CVD）可控制备了对称破缺的双层3R堆叠二硫化钼（3R MoS₂），并探究了其在室温下的铁电特性，为二维范德华滑移铁电体的应用奠定了基础。相关研究成果以“Vapor Deposition of Bilayer 3R MoS₂ with Room-temperature Ferroelectricity”为题发表在国际知名期刊Advanced Materials上。

图1 双层3R MoS₂的滑移铁电模型与实验观测

研究团队采用逆向气流CVD系统，通过调控前驱体的形核和反应温度实现了高质量双层3R MoS₂的高效可控制备。扫描开尔文探针显微镜揭示了双层3R MoS₂具有稳定的面外自发极化。采用压电力显微镜在室温下观测到其畴壁移动诱导的铁电极化翻转，结合第一性原理计算证实了层间横向滑移诱导的面外极化翻转机制。气相沉积无扭转角双层3R MoS₂单晶的可控合成和稳定的室温铁电性为二维超薄铁电器件、高精度特种感知器件的集成提供了重要的理论和材料支撑。

上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金基础科学中心项目、面上项目、青年项目、中央高校基本科研业务费等经费的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202400670

（文字：蒋函君 审核：王学文）