Npj Comput. Mater. : 晶格也会“呼吸”? 解锁笼目晶格电子操控新维度

本文介绍了“呼吸”笼目晶格在二维材料中的独特性质及其在量子现象中的应用。研究团队以单层Nb3I8为例，首次揭示了“结构呼吸-铁电性-谷自由度”三者间的强耦合与协同作用，并利用呼吸铁电机制成功实现了多重谷态间的电场操控转换。通过调节呼吸畸变参数，结合第一性原理计算与k∙p理论分析，研究者量化了电场驱动易磁化轴翻转的阈值，模拟了呼吸-铁电切换过程的能垒，并计算了不同谷态下的圆偏振光吸收谱与Berry曲率分布。该研究不仅为全电控谷电子器件奠定了理论基础，还揭示了磁、电、谷、晶格及拓扑自由度间丰富的耦合效应，具有广泛的研究价值。