新闻网讯（通讯员 刘欢）6月11日，美国化学学会旗下著名期刊《美国化学学会：纳度》《ACS Nano》在线刊发了物理学院凝聚态物理研究所吴梦昊教授团队的研究论文《二元双层和多层结构的垂直极化：二维铁电体，多铁体及纳米发电机》（Binary Compound Bilayer and Multilayer with Vertical Polarizations:Two-Dimensional Ferroelectrics, Multiferroics, and Nanogenerators）。论文第一作者为物理学院2016级博士生黎磊，吴梦昊为论文通讯作者。
铁电材料可用于数据的非易失性存储，有望解决内存进一步小型化后棘手的量子隧穿和散热问题。为了提高数据存储密度，通常需要利用铁电薄膜垂直方向的极化。但传统铁电材料在薄膜厚度低于一定程度时，垂直极化会因退极化场消失，这也成为了铁电随机存储器应用的瓶颈之一。
该研究成果通过第一性原理计算表明，二维材料中的垂直铁电极化可存在于一系列范德华双层中，如BN，AlN，ZnO，MoS2，GaSe等。有些铁磁性二维材料的双层结构还可能有多铁性，这使得以电场调控其磁性成为可能。由于垂直铁电性由层间的相对平移产生，因此在层间小角度扭曲或者应变差异存在的情况下，还可能产生一种层间电压随空间变化的铁电莫列超晶格，并获得周期性的N/P型掺杂区域。层间电压和相对平移之间的电-机耦合，可用于制造纳米发电机，收集人体活动，海浪，机械振动等各种能量。上述某些材料在达到一定层数时可形成纤锌矿多层结构，产生另外一种垂直极化更高的铁电性。
吴梦昊2014年底加入物理学院凝聚态物理研究所，此前分别在美国内布拉斯加大学、弗吉尼亚联邦大学及麻省理工学院从事研究工作，长期致力于纳米受限体系的物理及化学性质的理论研究，并取得一系列研究成果（J. Am. Chem. Soc.2010, 132, 5554；J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14423；Nano Lett. 2014, 14, 5350；Nano Lett. 2015, 15, 3557；Nano Lett. 2016, 16, 3226；Nano Lett. 2016, 16, 7309），引起国内外同行的广泛关注。
该工作得到了华中科技大学人才引进基金和国家自然科学基金资助。
