在物质的结构中，微粒通过多种排列形式进行构建，从而在物质中产生大量各种异常现象和性质，而且此类现象/性质无法通过单独组成部分性质进行研究得以解释。尤其是对含有多重自由度的量子材料中，这种现象/性质的理解对于凝聚态物质的研究中显得非常重要。有鉴于此，麻省理工学院Qiong Ma, Pablo Jarillo-Herrero等报道了在石墨烯moiré晶格异质结中观测到铁电性质。

铁电材料通常在电化学作用中，具有可调孔的电偶极子（electric diplie），此类电偶极子通常处于晶格中正负电荷中心之间。因此，作为单一碳元素组成的石墨烯中，从理论上看难以展示铁电性质。

本文要点：

（1）

作者通过处于两个BN层之间的Bernal堆叠双层石墨烯调控，在石墨烯moiré晶格异质结中实现了可调控铁电性质变化。具体通过在石墨烯moiré晶格引入电势（面外电场），观测到石墨烯展示了滞后的电阻变化。

（2）

进一步的，作者通过构建单层石墨烯传感器，直接验证了石墨烯中存在铁电极化现象。该现象说明，在双层石墨烯/BN异质结moiré晶格系统中存在异常、古怪的电子结构，而且这种铁电性能可能用于超快、可通过编程控制的碳基存储器器件。

参考文献

Zhiren Zheng, Qiong Ma*, Pablo Jarillo-Herrero* et. al. Unconventional ferroelectricity in moiré heterostructures, Nature 2020

DOI: 10.1038/s41586-020-2970-9

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2970-9