《中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版中山大學(xué)李華山團(tuán)隊(duì)合作成果，文章題為“Valley piezoelectricity promoted by spin-orbit coupling in quantum?materials”，于2023年第66卷第4期刊出。

量子材料因獨(dú)特的機(jī)-電效應(yīng)而受到壓電領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。量子材料內(nèi)稟的量子屬性引發(fā)新穎的壓電效應(yīng)，但由于缺乏對(duì)其物理機(jī)理的理解，量子材料的壓電性能尚未達(dá)到傳統(tǒng)材料的水平。本文以量子材料的壓電效應(yīng)為研究對(duì)象，研究了二維量子材料中由強(qiáng)自旋-軌道耦合引起的谷壓電效應(yīng)。通過二能帶模型和第一性原理計(jì)算的結(jié)合揭示了谷/自旋分裂以及躍遷能對(duì)谷壓電的重要性，定量分析了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。以此為基礎(chǔ)，提出了優(yōu)化壓電的策略，包括摻雜、吸附和外加應(yīng)變，第一性原理模擬驗(yàn)證該策略能顯著提高壓電性能。谷壓電屬性不僅為優(yōu)化量子材料的壓電性能提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)，而且預(yù)示廣泛存在的谷材料在壓電傳感和能量轉(zhuǎn)換方面大有前途。

創(chuàng)新要點(diǎn)：

本文研究了傳統(tǒng)壓電系統(tǒng)所不具備的谷壓電屬性；提出了優(yōu)化量子材料壓電性質(zhì)的有效策略。