Ferroelectric-assisted charge-transfer plasmons in graphene/CuInP2S6
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Abstract Two-dimensional materials and their van der Waals heterostructures provide a versatile platform for novel optoelectronic functionalities. Interfacial charge transfer in such stacks enables high-quality graphene plasmons, but the charge-doping is fixed by work-function differences between constituent layers. Ferroelectric substrates have been explored for non-volatile, switchable doping, yet oxide ferroelectrics yield only modest doping due to imperfect interfaces. Here, we report efficient charge transfer between graphene and the van der Waals ferroelectric CuInP 2 S 6 , where the atomically-sharp interface yields unexpectedly large doping and high-quality plasmons, despite orders-of-magnitude smaller polarizations compared to oxide ferroelectrics. Infrared nano-imaging directly visualizes graphene plasmons whose doping depends on the adjacent ferroelectric layer. Combined nano-infrared and piezoresponse force microscopies reveal that graphene doping and CuInP 2 S 6 polarization increase with thickness and saturate in tandem, linking charge-transfer doping and out-of-plane ferroelectricity. Our results establish ferroelectric-assisted charge-transfer plasmons in graphene/CuInP 2 S 6 as a promising route to probe and control nanoscale ferroelectric textures.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ferroelectric-assisted charge-transfer plasmons in graphene/CuInP2S6
- Date Crossref
- 17/08/2026
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Pennsylvania State University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Columbia University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Rice University Department of Materials Science and NanoEngineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universität Hamburg pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Institute for Materials Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of the Basque Country pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Flatiron Health (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter and Center for Free-Electron Laser Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Research Center for Electronic and Optical Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Research Center for Materials Nanoarchitectonics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nano-Bio Spectroscopy Group pays non établi dans la noticeInstitution
Department of Physics — Pennsylvania State University, Department of Physics — Columbia University et Department of Materials Science and NanoEngineering — Rice University, avec 9 autres affiliations.
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