(纯计算)复旦大学褚维斌团队J. Am. Chem. Soc.: 通过超快铁电切换实现二维材料载流子寿命的可编程调控

背景：二维范德华材料因其原子级锐利界面和堆叠依赖的电子结构，为动态物性调控提供了机遇，其中滑移铁电体作为一种新兴平台，其自发极化可通过低能耗的层间平移实现切换，但在微观载流子动力学调控方面仍有基础问题待解。研究目的：本研究旨在探究滑移铁电体中的自发极化是否能主动调控载流子复合速率，特别是缺陷介导的过程，以实现载流子寿命的可编程调控。结论：通过从头算非绝热分子动力学模拟，研究发现极化驱使前线态层间分离，抑制电子-空穴波函数重叠，从而延长载流子寿命；缺陷如氮空位和硒空位表现出载流子寿命的双向可调性，极化切换既可延长也可加速复合过程。进一步提出通过光激发与电场协同实现超快极化反转的策略，将静态缺陷转化为自适应单元，为多功能光电子学中动态优化器件性能开辟了新道路。