本网讯 中南大学物理学院刘艳平、何军教授与澳大利亚悉尼大学刘宗文教授合作，最近在国际权威期刊Small 上发表了题为“莫尔超晶格WSe₂/WSe₂/NiPS_₃中应变诱导的铁磁性与谷极化增强效应(Strain-Induced Ferromagnetism and Valley Polarization Enhancement in WSe₂/WSe₂/NiPS_₃Moiré Superlattices)”的研究论文。该成果标志着在莫尔超晶格界面调控领域取得了重要进展。中南大学物理学院为该项研究的第一完成单位，博士研究生陈俊荧为论文第一作者，刘艳平教授为通讯作者。

莫尔超晶格WSe₂/WSe₂/NiPS_₃中应变诱导的铁磁性与谷极化增强效应

近年来，二维磁性材料因其在电子、自旋、光学与磁性等多物理场耦合效应方面的独特优势，成为自旋电子学、谷电子学、拓扑光子学和磁光器件等前沿领域的重要研究方向。NiPS₃是一种范德华型反铁磁绝缘体，具有面内磁矩与锯齿状反铁磁序，其尼尔温度约为150K，是研究磁近邻效应的理想平台。近来，由过渡金属二硫化物(TMD)与NiPS₃构建的异质结构被发现能够展现由激子与磁有序相互作用引发的新奇物理行为。尽管NiPS₃的层间耦合较弱(从其尼尔温度对厚度变化的微弱响应可见一斑)，但研究表明应变对其磁有序结构具有显著调控作用。而莫尔超晶格因其在纳米尺度调控量子态方面的重要作用，近年来也成为研究热点。目前关于磁性材料调控莫尔激子的实验研究仍相对较少，调控手段主要集中于扭转角、堆叠方式与材料组成等方面。尤其是基于应变调控的莫尔激子行为，正日益受到关注。莫尔超晶格中由于层间的周期性相对位移可形成与莫尔图案匹配的原子尺度应变场，从而调控层间应力传递及激子行为。

为突破上述挑战，该研究团队创新性地在硅孔衬底上构建了由扭转双层WSe₂与NiPS₃组成的人工异质结构，以系统研究磁性材料对莫尔激子行为的调控机制。低温光致发光(PL)测试表明，该结构中的莫尔激子发光强度与光学各向异性在微腔边缘显著增强；同时，通过硅孔引入的局域应变调制了NiPS₃的磁有序，在外加磁场作用下大幅提升了莫尔激子的谷极化率。本研究表明，应变工程与磁性材料的引入可有效调控莫尔激子的光学与自旋特性，为设计具有新奇物理行为的二维量子材料提供了全新策略，也为莫尔超晶格功能的优化与应用拓展开辟了新路径。该研究为精确控制磁性界面处的莫尔势提供了新的物理视角，有望推动强关联量子现象的探索与应用发展。

“低维物理与量子器件”是中南大学物理学院量子物理研究所的特色研究方向之一，也是“十四五”规划重点发展支持方向。这一成果是刘艳平教授继Chem Soc Rev、Nature Communication、Advanced Materials、Light: Science & Applications、Nano Letters等国际顶级学术期刊上发表的又一重要研究成果。

据悉，该研究得到了国家自然科学基金面上项目、湖南省自然科学基金杰出青年项目、湖南省重点研发项目、湖南省芙蓉学者特聘教授基金、中南大学创新驱动青年团队项目、中南大学高性能复杂制造国家重点实验室自主研究课题、澳大利亚ARC Discovery等多个项目的支持，并得到了中南大学高性能计算公共平台在材料结构计算等方面的有力支持。

（一审：张亚轩 二审：李丹妮 三审：李殷）