Npj Comput. Mater.: rt-TDDFT计算：光诱导铁电相变和催化水分解

本文研究了二维铁电材料Hf2Ge2S6在光催化水分解中的应用。研究团队采用实时-含时密度泛函理论（rt-TDDFT）结合第一性原理计算，揭示了该材料在铁电（FE）与顺电（PE）相态间的可控转换机制及其对催化性能的调控规律。研究发现，铁电相的内建电场能有效分离载流子，促进析氧反应（OER），而顺电相则有利于析氢反应（HER）。通过光致相变和应变工程，可以实现对催化性能的精细调控。此外，研究还发现激光脉冲可在飞秒级别内诱导顺电相到铁电相的转变，且该过程具有可逆性。这种光电协同调控策略为开发自适应光催化剂提供了理论基础，并展现出良好的实际应用潜力。