本网讯（通讯员 许云丽） 近日，数理学院湖北省弱磁探测技术研究中心计算物理团队青年教师杨柳博士参与发表的学术论文“Multidirectional Sliding Ferroelectricity of Rhombohedral-stacked InSe for Reconfigurable Photovoltaics and Imaging Applications”（菱面体堆叠InSe中的多向滑移铁电性用于可调节光伏和成像）被材料学知名期刊《先进材料》（Advanced Materials，链接：https://doi.org/10.1002/adma.202416117）接收并在线发表，北京理工大学的梁庆荣博士为论文的第一作者，杨柳博士和郑守君研究员为通讯作者。
通过二维材料的层间堆叠技术，可以在多数二维材料体系中实现滑移铁电性。这类独特滑移机制使铁电翻转势垒空前降低，同时保证了热稳定性，还可使信息写入高速低耗且抗疲劳，在器件小型化方面具有显著优势。然而，揭示菱面体堆叠InSe（γ-InSe）中滑动路径与极化状态之间的关系仍然是一个挑战。鉴于此，中心成员杨柳博士与北京理工大学郑守君研究员共同合作，利用双频共振追踪压电响应力显微镜（Dart-PFM）、导电型原子力显微镜（C-AFM）和扫描透射电子显微镜（STEM）并结合第一性原理计算对菱面体堆叠的InSe中与层相关的自发极化状态和多向滑动路径进行了研究。研究证实了未掺杂的菱面体堆叠的γ-InSe中的多向滑移铁电性，并且利用C-AFM揭示了其多种铁电态。通过电场和光照，在石墨烯/γ-InSe/石墨烯隧穿器件中也展示出了光伏电流密度约为15毫安/平方厘米的可调光伏效应。根据透射电子显微镜数据和理论计算，γ-InSe在极化翻转过程中存在多向滑动路径，这为忆阻器和可调光伏应用提供了足够数量的极化状态。此外，该器件还具备约255 A/W的高光电响应率以及实时成像能力。该工作不仅揭示了菱面体堆叠二维材料中具有多种极化状态的多向滑移铁电性，还为探索滑移铁电性在实际光电应用中的应用铺平了道路。
据悉，Advanced Materials是世界上最负盛名的期刊之一。其发文涵盖了纳米材料、生物材料、材料物理、材料化学、工程材料等领域，接收相关领域的顶尖科研成果。目前，其影响因子高达27.4。
杨柳博士简介：杨柳博士于2024年6月入职三峡大学数理学院，主要研究方向为铁电/多铁材料理论设计及其在信息和能源存储方面的应用，截止到目前，以第一作者/通讯作者在Physical Review Letters（2篇）、Physical Review B、Advanced Materials、Advanced Functional Materials和Nanotechnology等国际学术期刊发表研究论文多篇。
石墨烯/γ-InSe/石墨烯隧穿器件中的可调体光伏效应
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