Дителлурид вольфрама в кристаллической форме при комнатной температуре обладает качествами как металла, так и сегнетоэлектрика. До настоящего моменты эффекты спонтанной поляризации наблюдались лишь в изоляторах или полупроводниках.

Австралийские ученые из Университета Нового Южного Уэльса исследовали поведение природного металла дителлурида вольфрама (WTe₂) с бистабильными и изменяемыми состояниями самопроизвольной поляризации — характерной чертой сегнетоэлектриков. Эти материалы обладают свойствами диэлектриков, но в них может спонтанно возникать поляризация при отсутствии внешнего электрического поля, пишет Science Daily.

Прежде свойство сегнетоэлектричество наблюдалось в изолирующих или полупроводниковых материалах, но не в металлах, потому что электроны в металлах не реагируют на внешние поля, возникающие из дипольного момента. Австралийске физики впервые обнаружили и наблюдали сосуществование природной металличности и сегнетоэлектричества в кристалле WTe₂ при комнатной температуре.

«Мы продемонстрировали, что сегнетоэлектрическое состояние можно переключить под влиянием внешнего электрического смещения и объяснили механизм „металлического сегнетоэлектричества“ в WTe₂ в ходе систематического исследования структуры кристалла, измерений транспорта электронов и теоретических рассуждений», — рассказал один из исследователей Панкаж Шарма.

Экспериментальные данные сегнетоэлектрической нестабильности WTe₂ подтвердили расчеты, проведенные специалистами Университета Небраски при поддержке Национального научного фонда США.

Свойства сегнетоэлектричества применяют в производстве компьютерной памяти, RFID-карт, медицинских ультразвуковых преобразователей, ИК-камер, сонаров для подводных лодок, датчиков вибрации и давления. Переключаемый электрический дипольный момент этих материалов может, к примеру, использоваться как вентиль в двумерной электронной системе искусственного топологического изолятора.