2024年7月12日，Nano Lett.線上發表了聊城大學王曉春教授課題組的研究論文，題目為【Strong Vertical Piezoelectricity and Broad-pH-Value Photocatalyst in Ferroelastic Y2Se2BrF Monolayer】，論文的第一作者為Qi-Wen He。
隨著微電子技術的永續發展，小型化多功能器件面臨著新的挑戰。結合鐵電、壓電、電子或光學性質的二維鐵彈性材料在多功能器件中具有誘人的套用前景。鐵彈性材料的物理性質（如電子性質和介電常數）可以透過鐵彈性應變進行調節，這對形狀記憶器件、機械開關和致動器至關重要。然而， 目前還沒有關於具有垂直壓電性和寬pH值光催化效能的二維鐵彈性材料的研究 。因此，有必要設計具有這三種性質的單層材料，這對於可再生能源的使用和多功能材料的富集至關重要。
在此研究中， 作者從理論上預測了六種鐵彈性半導體Y2Se2XX'（X, X' = I、Br、Cl或F；X ≠ X'）單層 。它們的面內各向異效能帶結構、彈性和壓電效能可以透過鐵彈性應變進行轉換。適度的能壘可以防止輕微幹擾產生不希望的鐵彈性轉換。這些單層表現出 高載流子遷移率（高達104 cm2 V–1 s–1） ，具有很強的面內各向異性。此外， 它們的寬頻隙和高電勢差使它們在pH值為0-14時具有寬pH值和高效能光催化劑 。值得註意的是， Y2Se2BrF具有出色的d33（d33 = -405.97 pm/V），比CuInP2S6高出4.26倍 。總體而言，奈米Y2Se2BrF有望成為多功能器件的候選者，以產生直流電並實作無太陽能光催化。這項研究工作為多功能能源材料的設計提供了一種新的範式。
