Multiscale analysis of large twist ferroelectricity and swirling dislocations in bilayer hexagonal boron nitride
研究双层六方氮化硼在大变形下的铁电性起源，揭示漩涡位错在不同堆叠结构中的作用，提出BFIM模型预测铁电性。
2026-02-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Monolayer, Bilayer and Heterostructures of Green Phosphorene for Water Splitting and Photovoltaics
我们报告了基于密度泛函理论的计算结果，单层和双层绿色磷烯及其与MoSe 2的异质结构。单层和双层绿色磷烯都是直接带隙半导体，具有高达10^{4} cm^{2}V^{-1}s^{-1}的各向异性载流子迁移率。在双层膜中，约9 GPa的压力诱导超导体-金属转变。此外，带隙强烈地依赖于膜的厚度和外部电场。通过在合适的溶液条件下采用应变工程，单层和AC堆叠的双层绿色磷烯提供了可用于水裂解的带边对齐。计算了单层、AB-和AC-堆叠的具有MoSe_{2}的双层绿色磷烯异质结构的功率转换效率的上限为18- 21%。我们的研究结果表明，绿色磷烯作为光催化和光伏材料在能源相关的应用的可能性。
2018-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Multistate ferroelectricity and switchable layer-locked anomalous valley Hall effects in bilayer ReIrGe2Se6
研究双层ReIrGe2Se6中的多态铁电性，通过第一性原理计算预测其有多种FE极化配置及相关电子结构演化。该材料能实现不同谷霍尔效应切换，磁化反转可切换谷和自旋通道，为可编程贝里曲率相关输运提供多态铁电平台。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Chemical control of polymorphism and ferroelectricity in PbTiO3 and SrTiO3 monolayers and bilayers
本研究通过密度泛函理论计算，揭示了PbTiO3和SrTiO3双层中化学键断裂与形成过程可作为二元开关调控铁电性，其协同重排降低极化翻转能垒，为钙钛矿层铁电应用提供新机制。
2025-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric metals in van der Waals bilayers
提出一种基于范德华相互作用、由非极性金属单层构建二维铁电金属的通用方案，并通过FeSe和H-MnTe2的第一性原理计算验证层间滑动极化反转及多铁性。
2024-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-engineered ferroelectricity in bilayer boron nitride
具有低至原子厚度的稳健极化的2D铁电体为功能异质结构提供了新的构建块。然而，实验报告，仍然稀少，因为层状极性晶体的要求。在这里，我们展示了一个合理的设计方法，工程二维铁电体从非铁电母体化合物通过采用范德华组装。显示出叠层堆叠的双层氮化硼表现出取决于堆叠顺序而反转的面外电极化的强度。通过相邻堆叠的石墨烯片的电阻来探测极化切换。此外，通过小角度扭转氮化硼片改变开关的动力学，由于形成具有交错极化的莫尔铁电性。石墨烯的铁电性在室温下仍然存在，同时保持了石墨烯的高迁移率，为潜在的非易失性存储器应用铺平了道路。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré Ferroelectricity-Driven Band Engineering in Twisted Square Bilayers
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过莫尔能带理论探讨双层扭态正方形异构体中铁电性对能带工程的影响，提出候选材料并展示铁电性和隧道效应的竞争机制，揭示无外磁场下的非对称空间对称性。
2026-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependent effects of an intermediate molecular blocking layer on the optoelectronic characteristics of organic bilayer photovoltaic cells
在这项工作中，我们解决的微观效应相关的实施间二苯并菲咯啉（BPhen）激子阻挡层（EBL）夹在银阴极和分子二茚苝（DIP）/C60双层的光电池。对EBL厚度高达50 nm的电流密度、外量子效率和光致发光猝灭的补充研究表明，Ag原子能够穿透整个35 nm厚的C60膜进入下面的结晶DIP层，从而如果不施加阻挡层则增强激子猝灭。相比之下，对于5 nm厚的BPhen层，实现了激子阻挡、金属渗透的抑制和电子输运之间的最佳折衷，从而使功率转换效率提高2倍以上。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
On-demand quantum spin Hall insulators controlled by two-dimensional ferroelectricity
二维原子晶体中铁电有序和拓扑有序的共存使得量子自旋霍尔态具有非易失性和可切换性。在这里，我们提供了一个一般的设计原则，二维双层异质结构，可以主机铁电性和非平凡的能带拓扑结构，同时使用拓扑平凡的积木。由跨异质结构的面外极化产生的内置电场使得能够鲁棒地控制带隙尺寸和带反转强度，这可以用于操纵拓扑相变。利用第一性原理计算，我们证明了一系列双层异质结构是二维铁电拓扑绝缘体（2DFETIs），其特征在于带拓扑和极化状态之间的直接耦合。我们提出了几种基于二维场效应晶体管的量子电子学，包括畴壁量子线路和拓扑忆阻器。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional ferroelectricity induced by octahedral rotation distortion in perovskite oxides
二维铁电性自从在范德瓦尔斯材料的单层膜中被发现以来，引起了人们的广泛关注。通过第一性原理计算，我们发现八面体旋转畸变引起的二维铁电性广泛存在于钙钛矿双层体系中。钙钛矿容限因子对钙钛矿单层和双层的晶格动力学和基态结构起着至关重要的作用，从而为筛选这种混合的非正常铁电性提供了重要指标。通常，通过正交孪晶态的铁电开关具有最低的能垒。外延应变可以通过改变八面体旋转和倾斜畸变的幅度来有效地调节铁电极化和铁电开关。增加的压缩应变通过抑制倾斜畸变而引起极性到非极性的相变。在与衬底的界面处的八面体畸变的协同效应可以降低反转模式的能垒，甚至可以改变最低能量的铁电开关路径。
2022-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Design of Mono-Elemental Ferroelectricity with Tunable Spin Textures in Bilayer Tellurium
本文通过理论设计在双层碲中实现单元素铁电性，利用不对称堆叠产生0.78 pC/m面外极化，并结合强自旋轨道耦合实现可调自旋纹理，为多功能纳米器件提供新平台。
2024-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twist-induced Out-of-plane Ferroelectricity in Bilayer Hafnia
Institute of Materials Science and Engineering, Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校材料科学与工程研究所）；Department of Mechanical Engineering and Material Science, Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校机械工程和材料科学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Nebraska, Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校物理与天文学系）；Department of Physics, Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校物理系）
研究通过第一性原理计算揭示双层1T-HfO2在扭折诱导下产生稳定的平面外极化，为原子层铁电器件集成提供新途径。
2026-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Missed ferroelectricity in methylammonium lead iodide
甲基铵碘化铅，作为相关的有机金属卤化物钙钛矿，最近出现作为一个特别有吸引力的材料用于光伏应用。其吸引人的属性的起源有时被分配到其潜在的铁电特性，这仍然是一个激烈的辩论的话题。在这里，我们合理化从第一性原理计算的甲基铵极性分子的空间排列是如何逐步约束的微妙的相互作用之间的倾向，以键合无机框架和外观碘八面体旋转固有的钙钛矿结构。在室温下观察到的无序的四方相是顺电的。我们发现，它应该成为先验铁电，但碘八面体旋转驱动系统向反极性正交基态，使其错过铁电。
2022-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-tunable multiferroic states in bilayer ScI2
Henan University（河南大学）；Hanyang University（汉阳大学）
双层ScI₂通过调控堆叠构型实现磁性、铁电性和谷极化的可调性。
2025-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Bulk photovoltaic effect in MoSe$_2$ and Janus MoSSe sliding ferroelectrics
University Milan-Bicocca（米兰比可卡大学）
研究通过MoSe₂和Janus MoSSe双层滑动铁电体，揭示垂直化学不对称性主导光电流生成，层间滑动与层内极化协同增强可见光响应。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Probing sliding ferroelectricity in bilayer T$_\mathrm{d}$-WTe$_2$ with high-harmonic generation
TU Graz（格拉茨工业大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Universidad del País Vasco UPV/EHU（巴斯克大学）
通过高阶谐波生成研究双层T$_\mathrm{d}$-WTe$_2$的滑动铁电性，揭示铁电态对称性破缺对极化解耦谐波谱的影响，证实高阶谐波光谱作为非侵入性探测二维量子材料滑动铁电性和晶格对称性的有效性。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Stacking-dependent ferroicity of reversed bilayer: altermagnetism or ferroelectricity
本研究提出双层反向堆叠法设计二维反铁磁体，以AB'堆叠双层PtBr₃验证其本征自旋劈裂及手性调控，并发现AC'堆叠下结合滑动电子学可实现磁电耦合，为相关物理性质研究提供平台。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial ferroelectricity in rhombohedral-stacked bilayer transition metal dichalcogenides
范德华（vdW）材料通过允许各个层以非平衡配置堆叠（例如通过控制扭转角），极大地扩展了异质结构的设计空间。这样的异质结构不仅结合了单个结构单元的特征，而且还可以通过层间相互作用表现出母体化合物中不存在的新兴物理性质。在这里，我们报告了一个新的家庭的紧急，纳米厚，半导体二维铁电体，其中个别成分是充分研究的非铁电单层过渡金属二硫属化物（TMD），即WSe2，MoSe2，WS2和MoS2。通过平行堆叠两个相同的单层TMD，我们获得电可切换的菱形堆叠配置，与平面外的极化，翻转的平面内滑动运动。制造接近平行的堆叠双层，使莫尔铁电畴的可视化，以及电场诱导的畴壁运动与压电力显微镜（PFM）。此外，通过使用附近的石墨烯电子传感器的铁电场晶体管的几何形状，我们量化的铁电内置层间电位，在良好的协议与第一性原理计算。这四种新的TMD的新颖的半导体铁电性质开辟了研究铁电性和它们丰富的电学和光学性质之间的相互作用的可能性。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable Photovoltaic Effect in Ferroelectric CsPbBr3 Nanocrystals
本文发现 CsPbBr3 纳米晶在无外加电场下具有铁电驱动的光伏效应，且该效应可通过外加电场增强并切换极化方向，为新型光铁电器件设计提供了潜在候选方案。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sliding ferroelectricity tunable conventional and anomalous spin Hall effects in bilayer 1T'-WTe2
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Shaanxi Yanyi Titanium Industry Company Limited（陕西言一钛业有限公司）
提出利用滑移铁电性调控双层1T'-WTe2中的传统和反常自旋霍尔效应，实现无外磁场垂直磁化翻转，并发现显著增强的自旋霍尔电导率。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Disorder Dynamics and Multi-Domain Kinetics on the Sliding Ferroelectricity of CVD-Grown 3R-WSe2 Bilayers
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）
本研究利用石墨烯基铁电场效应晶体管研究CVD生长的3R-WSe2双层滑动铁电性，发现生长诱导的结构无序显著影响极化翻转，而多畴动力学主导铁电响应的演化。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unconventional Magnetism, Sliding Ferroelectricity, and Magneto-Optical Kerr Effect in Multiferroic Bilayers
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Southeast University（东南大学）；University of L'Aquila（拉奎拉大学）；Shanghai University（上海大学）；University of Oxford（牛津大学）
本研究通过第一性原理计算和对称性分析，发现多铁性双层中层间滑动可调控电子、磁性和磁光性质，实现维度驱动的交错磁性交叉及铁电态，且自旋极化、铁谷极化和克尔角可被滑动铁电性或奈尔矢量反转，为超低功耗器件提供新途径。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superlubric sliding ferroelectricity
本文提出由石墨烯或BN等中间层隔开的同质双层中的超润滑滑动铁电性，利用非公度界面将切换势垒降低约1至2个数量级，显著提升铁电器件性能。
2025-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum-Geometric Origin of Out-of-plane Stacking Ferroelectricity
本文提出面外堆叠铁电极化源于子晶格对称性破缺的有效 SSH 模型中的非平庸 Berry 相位，为多种双层范德华铁电体提供超越对称性原理的统一量子几何解释。
2024-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled Ferroelectricity and Superconductivity in Bilayer $T_d$-MoTe$_2$
本文发现双层T_d-MoTe$_2$同时具有铁电开关和超导电性，其铁电转变伴随电场驱动的一级超导-正常态转变，并揭示了最大超导转变温度与补偿电子-空穴费米口袋及带间配对相互作用的关联。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Engineering topological phase transitions via sliding ferroelectricity in MBi2Te4 (M = Ge, Sn, Pb) bilayers
提出利用层间滑动铁电反转调控 MBi2Te4 双层拓扑相，第一性原理计算证实其可实现可逆能带反转、室温量子自旋霍尔效应及非易失可重构量子器件设计。
2025-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Elemental topological ferroelectrics and polar metals of few-layer materials
该研究通过堆叠工程设计褶皱蜂窝晶格的少层元素材料，预测 Bi 可形成元素拓扑铁电体及具非平庸边缘态的极性金属，并揭示 Ge、Sn 等体系的极性金属可能性。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large photo-induced tuning of ferroelectricity in sliding ferroelectrics
本研究通过从头算计算发现，光激发可在3R堆叠双层MoS₂滑动铁电体中大幅调控面外电极化，其机制涉及光致结构畸变和光生载流子分布，凸显了光在调控二维材料极化中的关键作用。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the origin of unconventional moire ferroelectricity
通过设计WSe2封装的单层石墨烯，揭示非常规莫尔铁电性源于BN中的界面滑移铁电性而非石墨烯莫尔能带，并提出导电莫尔铁电体中的反常屏蔽机制，为可靠存储器件奠定基础。
2024-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Promising Ferroelectricity in 2D Group IV Tellurides: a First-Principles Study
基于第一性原理计算，我们研究了二维IV族碲化物XTe（X=Si，Ge和Sn）的铁电性质，重点研究了GeTe的铁电性质. 2D IV族碲化物在能量上优选具有铰链状结构和面内自发极化的正交相。单层GeTe的本征居里温度Tc高达570 K，并可以通过施加拉伸应变迅速提高。面外电场可以有效地降低用于极化反转的矫顽场，扩展其用于调节极化反转动力学的潜力。双层GeTe的铁电相仍为基态。结合这些优点，2D GeTe是一种有前途的候选材料，用于实际的集成铁电应用。
2017-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the photovoltaic effect in (111) oriented BiFeO3/LaFeO3 superlattices
研究了脉冲激光沉积BiFeO_3/LaFeO_3超晶格的铁电和光伏特性。对于高浓度的BiFeO 3的铁电状态，同时观察到可切换的光伏响应。相反，对于一定浓度的LaFeO 3，证明了不可切换的光伏效应。超晶格中PV响应的这种调制归因于铁电到顺电的相变，该相变随x的增加而控制。值得注意的是，伴随着PV机制的这种变化，随着x的增加，传导机制的变化似乎也发生了从体积限制到界面限制的传输。
2020-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Switchable and unswitchable bulk photovoltaic effect in two-dimensional interlayer-sliding ferroelectrics
自发极化和体光生伏打效应是铁电材料中两个共同存在的物理性质。铁电有序的翻转通常伴随着BPVE的开关，因为两者在反转对称性下都是反转的。在这项研究中，我们报告了独特的BPVE字符在二维（2D）层间滑动铁电材料具有不可切换的面内BPVE（光致光电流在xy平面）和可切换的面外BPVE（光致极化沿z方向）。抽象双层晶体模型中的对称性分析和第一性原理计算验证了这些性质。这是因为层间滑移引起的正负铁电态之间存在镜像对称性，不能使所有的BPVE张量元翻转。这一发现扩展了对铁电性与BPVE之间关系的理解。一方面，可切换面外BPVE可用于设计可切换光电器件。另一方面，面内BPVE对铁电翻转具有很强的鲁棒性，并且不可切换的特性有利于构造更大规模的光电器件。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Sliding-Induced Intralayer Ferroelectric Switching in Bilayer Group-IV Monochalcogenides
具有铁电性质的二维材料打破了传统铁电材料的尺寸效应，在小尺度上开启了铁电相关应用的前所未有的潜力。本文利用密度泛函理论（DFT）计算了一组第IV族单硫族化合物（MX，M = Ge，Sn，X = S，Se）的摩擦铁电行为。当层间在平面内单位单元长度上滑动时，顶层表现出可逆的层内铁电切换，导致双层MX中的铁电（40 $μ$ C/cm $^2$电极化的强度）和反铁电状态之间的可逆转变。我们的研究结果表明，层间范德华相互作用，这通常被认为是弱的，实际上可以产生一个面内晶格畸变，从而导致断裂/形成层内共价键的顶层，导致观察到的摩擦铁电现象。这种独特的性质具有几个优点，用于现有的压电和摩擦电纳米发电机的能量收集。层间滑动引起的极化变化高达40 $μ$ C/cm $^2$，这可以产生比基于MoS $_2$的纳米发电机高两个数量级的开路电压。极化变化发生在一段时间内，层间滑动超过一个单元电池的长度，导致一个小的极化变化率，从而导致一个小的短路电流。理论预测的摩擦-铁电双层MX在中等滑动速度1 m/s下的功率输出比MoS $_2$纳米发电机高4个数量级，表明在能量收集应用中具有巨大的潜力。
2021-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Bulk Photovoltaic Effect in Bernal Bilayer Graphene
CNRS/Aix-Marseille Université, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille（法国国家科学研究中心/艾克斯-马赛大学，马赛跨学科纳米科学中心）
研究了伯恩双层石墨烯中磁场对位移电流和磁性球形电流的影响，揭示了边缘态在不同磁场下的不同行为。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Multiferroics: Ferroelasticity, Ferroelectricity, Domain Wall, and Potential Mechano-Opto-Electronic Applications
低维多铁性材料在诸如纳米级换能器、致动器、传感器、光电子器件和非易失性存储器的小型化器件应用中具有很大的前景。在这里，使用第一性原理理论，我们预测，二维（2D）单层IV族单硫族化合物，包括GeS，GeSe，SnS，和SnSe是一类2D半导体多铁性材料，具有强耦合的巨大的面内自发铁电极化和自发铁弹晶格应变，在室温及更高温度下是电稳定的，并且可以通过弹性应变工程有效地调制。它们的光学吸收光谱表现出强的面内各向异性，具有可见光谱激子带隙和相当大的激子结合能，呈现出低维半导体的独特特征。更重要的是，预测的低畴壁能量和小的迁移势垒以及耦合的多铁性有序和各向异性电子结构表明它们具有通过操纵外部电场、机械场和光场来控制内部响应的可调谐多铁性功能器件的巨大潜力，并且使得包括2D铁电存储器、2D铁弹存储器、和2D铁电弹性电非易失性光子存储器以及2D铁电激子光子存储器。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Tailoring Bulk Photovoltaic Effects in Magnetic Sliding Ferroelectric Materials
与晶体对称性密切相关的体光伏效应已经在各种电介质材料中被广泛研究，特别是具有可切换电极化的强度的铁电体。为了进一步设计对称性，人们可以求助于拥有额外磁自由度的自旋极化系统。在这里，我们调查的体积光伏效应在二维磁滑动铁电（MSFE）系统，说明在VSe 2，FeCl 2，和CrI3双层。在这些系统中的过渡金属元素表现出内在的自旋极化，和两个层之间的堆叠失配产生有限的面外电偶极子。通过对称性分析和第一性原理计算，我们发现光生面内体光伏电流可以通过它们的磁序和面外偶极矩进行有效的调谐。从倒易空间中的量子度规偶极分布阐明了其基本机制。MSFE的制造和操作的容易性保证了实际的光电应用。
2022-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of ferroelectric superconductors with reversible superconducting diode effect
非中心对称超导体可以具有超导二极管效应，其中当时间反演对称性也被破坏时，在相反方向上的临界电流是不同的。我们从理论上提出铁电性和超导性共存的铁电超导体可以支持铁电可逆超导二极管效应。通过第一性原理计算，我们预测单层CuNb $_2$ Se $_4$（即，双层NbSe $_2$插入Cu）是这样的铁电超导体，其中铁电性控制层极化以及自旋-轨道耦合引起的自旋分裂的符号。由于临界电流的非互易效应与自旋分裂成正比，因此在铁电性电开关时，超导二极管效应是可逆的。当我们使用CuNb $_2$ Se $_4$作为模型体系时，预测的效应可以出现在一类层间滑动诱导铁电性的二维超导双层膜中。我们的工作为研究二维材料中超导性和铁电性之间的相互作用打开了大门。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ferroelectric higher-order topological insulator in two dimensions
铁电性和能带拓扑之间的相互作用可以引起广泛的基础和应用研究。在这里，我们映射出的非平凡角态的出现在二维铁电体，并显着地证明，铁电性和角态耦合在一起，通过晶体对称性，实现电控制的高阶拓扑结构。实施密度泛函理论，我们确定了一系列的实验合成的二维铁电体，如在$_2$硒$_3$，BN双层，和SnS，作为现实的材料候选人建议的铁电高阶拓扑绝缘体。我们的工作不仅为传统的铁电材料提供了新的思路，而且为连接高阶拓扑结构和铁电性开辟了一条途径，为下一代电子器件中的拓扑结构提供了一个非易失性处理。
2022-11-08 cond-mat.mtrl-sci
2D ferroelectricity accompanying antiferro-orbital order in semi-metallic WTe$_2$
本研究利用基于密度泛函的多能量尺度对称性分析，揭示双层和三层 WTe2 的弱面外铁电性与强面内反铁轨道序共存，并解释其在 350 K 仍稳定的机制。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant absorption and linear photovoltaic effect in ferroelectric moiré heterostructures
Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高级研究中心）；Kotelnikov Institute of Radio-engineering and Electronics of the RAS（俄罗斯科学院科特利尼科夫无线电工程与电子研究所）；HSE University（国立高等经济学院）；Institute of Physics of DFRS of the RAS（俄罗斯科学院达吉斯坦共和国科学中心物理研究所）
研究发现铁电莫尔异质结构中通过范霍夫奇点形成产生共振吸收与线性光伏效应，其中光伏效应由虚拟光学跃迁引发。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dielectric softening in the halide double perovskites $A_2$Au$_2X_6$ ($A$: Cs, Rb; $X$: Cl, Br, I) via a strain-mediated pseudotriggered mechanism
本研究通过第一性原理计算与群论分析，在无铅Jahn-Teller活性卤化物双钙钛矿$A_2$Au$_2X_6$中发现新型铁电相，揭示应变介导的伪触发介电软化机制，为提升光伏性能及拓展铁电相变研究提供新思路。
2025-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Stacking-engineered ferroelectricity and multiferroic order in van der Waals magnets
该研究提出通过调控范德华磁体的层间堆叠打破反演对称以工程化构建多铁序，并在双层 NiI$_2$ 的第一性原理计算中证实旋转180°可诱导铁电性及层间电荷转移耦合的新型多铁序。
2025-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Polarization-Magnetization Coupling in Visible Light Ferroelectric Double Perovskites
SRM Institute of Science and Technology（SRM科学技术学院）
本文提出KLaFeMoO₆和NaLaFeMoO₆两种A/A′有序双钙钛矿作为单相铁电光伏材料，通过第一性原理与AIMD模拟揭示其P2₁对称性、约1.8 eV可见光带隙及室温以上极化-磁化耦合翻转特性。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Non-monotonic thickness dependence of Curie temperature and ferroelectricity in Two-dimensional SnTe film
最近，观察到原子薄膜SnTe的居里温度（Tc）高于体材料（Chang et.例如，Science 353，274（2016））极大地促进了对二维（2D）铁磁材料的研究。然而，这种现象的起源还没有得到彻底的研究，这阻碍了理解和设计的新材料的铁电秩序在2D极限。利用密度泛函理论研究了二维SnTe的结构和铁电性质，揭示了厚度依赖性。计算结果表明，由于表面效应的影响，二维SnTe自动转变为周期性的双层结构。此外，基于双阱势和原子畸变分析，我们发现二维SnTe的Tc高于体相对应物，更令人惊讶的是，Tc表现出不寻常的非单调的厚度依赖性，具有明显的原子畸变和居里温度最大值在8个原子层。此外，这种非单调的依赖性是敏感的外部应变，它可以很容易地调整由外部压应变。
2018-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity-driven altermagnetism in two-dimensional van der Waals multiferroics
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Institute for Quantum Science and Technology, State Key Laboratory of Advanced Refractories, Materials Genome Institute, Physics Department, Shanghai University（上海大学量子科学与技术研究所、先进耐火材料国家重点实验室、材料基因组研究所、物理系）
本研究通过铁电极化和层间滑动控制二维多铁材料中的交替磁性，揭示了自旋分裂状态与异常霍尔效应的关系，为下一代自旋电子和磁电技术提供了新平台。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Giant Nonlinear Photon-Drag Currents in Moiré Bilayers
Zhejiang University（浙江大学）；Westlake University（西湖大学）
本文提出一种基于几何环路的统一微观理论，计算了扭曲双层石墨烯中由有限面内光子动量引发的巨大非线性光子拖曳电流，其强度可与典型二维材料中的光伏电流媲美，并展示了通过光子波矢、扭转角和光偏振的高度可调性。
2026-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer sliding direction as a symmetry selector in altermagnetic bilayer Fe2WS4: Switchable anomalous Hall and anomalous valley Hall effects
Jishou University（吉首大学）
研究交替磁双层Fe2WS4，通过第一性原理计算表明层间滑动方向是对称性选择控制参数。对角滑动可实现铁电可切换的反常霍尔效应，轴向滑动能导致可切换的反常谷霍尔效应，确立其为控制多种特性的非易失性对称性选择器。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal Rare-Earth Manganites as Promising Photovoltaics and Light Polarizers
铁电材料具有自发的电极化的强度，并且可以用于从非易失性存储器到太阳能电池和光偏振器的各种技术应用中。近年来，六方晶系稀土锰氧化物h-RMnO $_3$（R为稀土离子）由于其复杂的多铁性和高居里温度、高剩余极化等铁电性而引起了人们的广泛兴趣。在这里，我们证明，这些化合物可以作为非常有效的光伏材料，此外，具有显着的光学各向异性性能。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，以h-TbMnO $_3$为代表，预测了该材料在太阳光谱范围内具有较强的光吸收，最大光电转换效率可达33%.我们还预测了一个非凡的光学线性二向色性和线性双折射性能的h-TbMnO $_3$在很宽的光学频率范围内。这些结果揭示了六方晶系稀土锰氧化物作为太阳能电池中的光致发光材料以及作为吸收和双折射光偏振器的未开发潜力。
2015-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Sliding Ferroelectric Switching in Bilayer Hexagonal Boron Nitride Revealed by Deep Learning Molecular Dynamics
Department of Materials Engineering, the University of Tokyo（东京大学材料工程系）；Institute of Industrial Science, the University of Tokyo（东京大学工业科学研究所）
研究通过深度学习分子动力学揭示双层六方氮化硼中超快滑移铁电开关机制，采用数据驱动框架预测Born有效电荷，实现大规模非平衡分子动力学模拟，验证了单域刚性滑移的可行性。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Sliding ferroelectric control of unconventional magnetism in stacked bilayers
本文提出一种通过滑移铁电性控制非常规磁性的通用堆叠规则，结合对称性分析与第一性原理计算，在交替磁体和补偿亚铁磁体双层中实现了电极化与自旋极化及反常霍尔效应的同步切换，为双层系统磁电耦合提供了新策略。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-ferroelectric nature of the conductance hysteresis in CH3NH3PbI3 perovskite-based photovoltaic devices
我们目前的测量电导滞后CH 3 NH3 PbI 3钙钛矿薄膜，使用双波法进行，为了调查的铁电响应的可能性。在0.1 Hz至150 Hz的范围内观察到滞后的强烈频率依赖性，在低于0.4 Hz的频率下滞后电荷密度超过1000 μC/cm 2-这是铁电响应的非特征行为。我们发现，所观察到的滞后电导，以及在阻抗谱中的双弧的存在下，可以完全解释由移动离子的迁移偏置下的时间尺度上的秒。我们的测量将任何固有频率无关极化的上限约为1 μC/cm 2，排除了铁电性作为电流-电压滞后的主要原因，并提供了离子迁移在改变CH 3 NH3 PbI 3器件效率方面的重要性的进一步证据。
2015-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Multipolar Approach to Sliding Ferroelectricity
Cornell University（康奈尔大学）
本文提出一种结合群论与Wannier轨道畸变分析的多极方法，通过密度泛函理论揭示滑动铁电体中孤对电子偶极与四极畸变驱动极化的机制。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Modulation of Polarization and Metallicity in Janus Sliding Ferroelectrics
Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究通过密度泛函理论分析了基于过渡金属二硫化物的Janus滑动铁电双层，发现其内在电场可调节层间极化和电子带结构，从而提高极化并减少带隙，为设计低带隙铁电体和潜在铁电金属提供新路径。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen Concentration in Photovoltaic a-Si:H Annealed at Different Temperatures Measured by Neutron Reflectometry
非晶氢化硅（a-Si：H）是用于光伏硅（Si）晶片表面缺陷钝化以减少其复合损失的重要材料。然而，该材料在高温下的氢（H）解吸方面是不稳定的，这在加工和器件制造期间可能是一个问题。在这项工作中，我们确定的a-Si：H/Si双层结构的中子（NR）和X射线反射计（XRR）结合光电导测量产生的少数载流子寿命的表征的温度稳定性的a-Si：H。中子对氢等轻元素敏感，而对氢浓度不敏感的X射线对层结构提供了独立的约束。结果表明，H-脱附发生在温度T = $425\,^{\circ}\mathrm{C}$附近，并且氢含量与少子寿命呈强相关的线性关系，这可以解释为一个氢原子钝化一个缺陷。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci
